Производство цемента, стали, химикатов или бумаги требует большого количества тепла, которое почти всегда обеспечивается за счет сжигания ископаемого топлива. Этот подход приводит к огромным промышленным выбросам, затрудняя декарбонизацию сектора. Стартап Electrified Thermal Solutions, основанным учеными из MIT, предложил решение — электропроводящие огнеупорные кирпичи, способные накапливать тепло и нагревать воздух или газ до 1800 °C. В базовой конфигурации система собирает и выдает около 5 МВт энергии, а хранит 25 МВт·ч Технология позволяет заменить ископаемое топливо возобновляемой энергией, делая производственные процессы экологичнее.
Огнеупорные кирпичи — это недорогие глиняные кирпичи, которые тысячелетиями использовались в каминах и печах. В исследовании 2017 года их назвали перспективным материалом для хранения тепловой энергии из возобновляемых источников. Однако ограничением системы было использование электрических нагревательных элементов, которые быстро перегорают, ломаются или недостаточно нагреваются. Тогда исследователи предложили решение — создать электропроводящие кирпичи, которые способны самостоятельно генерировать тепло, без необходимости в дополнительных обогревателях.
Ученые изменили химический состав традиционных огнеупорных кирпичей. В результате получились проводящие кирпичи, на 98 % идентичные существующим аналогам. Изготавливать их можно по тем же технологиям, что удешевит производство. Для коммерциализации технологии инженеры создали стартап Electrified Thermal Solutions.
Новые кирпичи способны накапливать тепло в течение нескольких часов и затем отдавать его, нагревая воздух или газ до температуры 1800°C. Столь высокая температура позволяет использовать блоки в самых требовательных промышленных процессах.
Такой подход может стать экономически эффективным способом декарбонизации промышленности. Это также создает выгодную модель использования электричества в периоды пиковой генерации из возобновляемых источников. Благодаря своим достижениям компания привлекла $40 млн инвестиций от Министерства энергетики США.
Electrified Thermal размещает массивы огнеупорных кирпичей в стандартных изолированных металлических контейнерах. Система может быть настроена под конкретные задачи, однако в базовой конфигурации она собирает и выдает около 5 МВт энергии и хранит 25 МВт·ч
Стартап сотрудничает с сотнями компаний, включая производителей цемента, стали, стекла, химикатов, продуктов питания и напитков, а также целлюлозно-бумажные заводы. Компания строит коммерческую версию своей системы мегаваттного масштаба, которую планируется ввести в эксплуатацию в течение следующих семи месяцев. По задумке, технология должна легко интегрироваться в существующую инфраструктуру и помочь промышленным секторам перейти на чистую энергию.
