Nowa bateria termiczna z Chin: wzrost mocy o 300% dzięki sprężarce
Chińscy naukowcy opracowali prototyp baterii termicznej wspomaganej sprężaniem. Urządzenie wykazało wzrost średniej mocy cieplnej o 300% przy czterokrotnym zwiększeniu stopnia sprężania. Technologia przeszła również testy symulacyjne w różnych warunkach klimatycznych.
Prototyp CATB stworzony na bazie kolektorów słonecznych
Międzynarodowy zespół badaczy pod przewodnictwem Uniwersytetu Zhejiang w Chinach opracował koncepcję oraz prototyp baterii termicznej typu CATB (compression-assisted adsorption thermal battery). Projekt oparto na wykorzystaniu kolektorów słonecznych jako źródła energii.
Rozwiązanie ma poprawić wydajność odzyskiwania ciepła z niskotemperaturowych źródeł. Według zespołu, już w 2011 roku zaproponowano ideę CATB jako odpowiedź na niską efektywność konwencjonalnych baterii adsorpcyjnych (ATB) pracujących w trudnych warunkach. W nowym prototypie wykorzystano energię elektryczną i niskotemperaturowe ciepło w formie potencjału chemicznego.
Sorbenty kompozytowe i amoniak jako para robocza
W nowej konstrukcji wykorzystano sorbenty kompozytowe – połączenie chlorku strontu (SrCl₂), grafitu naturalnego ekspandowanego (ENG) oraz miedzi pokrytej nanowęglem (Cu@C). Sorbenty te odpowiadają za zwiększoną efektywność adsorpcji.
Jako czynnik roboczy zastosowano amoniak, który w procesie sprężania zwiększa wydajność oddawania ciepła. Dzięki obecności sprężarki zmniejsza się zapotrzebowanie na ciepło wejściowe.
Działanie systemu – sezonowe magazynowanie ciepła
Latem do reaktora trafia ciepło z promieniowania słonecznego. Dzięki temu specjalna substancja (halogenek) „oddaje” z siebie amoniak – to proces zwany desorpcją. Amoniak, który staje się gazem, jest następnie schładzany i sprężany (czyli zwiększa się jego ciśnienie). Potem trafia do skraplacza/parownika, gdzie zmienia się z gazu w ciecz – to kondensacja. Po zamknięciu zaworów kończy się proces ładowania baterii.
Zimą, kiedy potrzebne jest ciepło, ciecz (amoniak) zaczyna odparowywać – czyli znów zmienia się w gaz, wykorzystując ciepło z otoczenia. Potem jest znowu sprężana i trafia do reaktora, gdzie dochodzi do adsorpcji – czyli amoniak „przykleja się” do specjalnej substancji w reaktorze. W czasie tego procesu powstaje ciepło, które można przekazać np. do instalacji grzewczej.
Zobacz również: XL Batteries uruchamia organiczną baterię: 20 lat pracy bez przerwy
Wyniki testów – wzrost mocy cieplnej nawet o 300%
Prototyp CATB wyposażono w reaktor, skraplacz/parownik, sprężarkę oraz elementy pomocnicze, jak kąpiel termostatyczna i zasilacz o zmiennej częstotliwości.
Podczas testów ustalono temperaturę skraplania przy ładowaniu na 10°C, a temperaturę parowania podczas rozładowywania na -10°C. Przy wzroście stopnia sprężania z 1 do 4, maksymalna moc cieplna wzrosła z 309,2 W do 667,2 W, a średnia moc ładowania – z 164,1 W do 316,7 W. W przypadku procesu rozładowywania uzyskano aż 300,1% wzrost średniej mocy wyjściowej.
Zobacz również: E-metanol z Danii z pierwszym certyfikatem UE. Nowy standard na rynku energii.
Potencjał zastosowania – gdzie CATB sprawdzi się najlepiej?
Zespół badaczy wskazuje, że optymalne warunki do sezonowego magazynowania ciepła występują w rejonach o dużym zapotrzebowaniu na ciepło zimą oraz wysokim nasłonecznieniu latem. Wśród najbardziej odpowiednich lokalizacji wymienia się północno-zachodnie Chiny, wybrzeże Morza Czarnego, północno-wschodnią Amerykę Północną oraz południową część Ameryki Południowej – wszystkie położone w okolicach 45. równoleżnika na półkuli północnej i południowej.
Źródło: A solar adsorption thermal battery for seasonal energy storage w: „Cell Reports Physical Science”.
Obserwuj
Może Cię również zainteresować
WindEurope walczy z deficytem pracowników – nowe praktyki i cele dla młodych
WindEurope intensyfikuje działania na rzecz wzmocnienia ścieżek zawodowych i zwiększenia liczby wykwalifikowanych pracowników dla europejskiego sektora energetyki wiatrowej. Organizacja dołączyła do Europejskiego Sojuszu na rzecz Praktyk Zawodowych (EAfA), zobowiązując się do promocji karier technicznych oraz rozwijania oferty staży i praktyk w branży wiatrowej.
MIT rozdaje 1,2 mln dolarów na innowacje. Poznaj nowe przełomowe badania
MIT Energy Initiative (MITEI) przyznało ponad 1,2 mln dolarów na wsparcie siedmiu nowatorskich projektów badawczych z zakresu energii. W ramach programu Seed Fund naukowcy otrzymają po 175 tys. dolarów na rozwój swoich pomysłów przez dwa lata. Projekty obejmują szerokie spektrum tematów: od recyklingu metali ziem rzadkich po nowatorskie metody zarządzania energią w centrach danych.
Baltpool ostrzega: Polska potrzebuje danych, a nie spekulacji o biomasie
W ostatnich tygodniach w Polsce nasiliły się obawy dotyczące potencjalnego niedoboru biomasy. Jednak eksperci podkreślają, że nie ma twardych dowodów potwierdzających te przypuszczenia. Baltpool, międzynarodowa giełda biomasy, wzywa do oparcia toczącej się debaty na danych i faktach, a nie spekulacjach.
Międzynarodowe fundusze klimatyczne wsparły czystą energię miliardami
Międzynarodowe fundusze klimatyczne (MCF) przeznaczyły 7,8 mld USD na projekty czystej energii w latach 2015-2024. Najwięcej środków trafiło do Azji i Afryki. Fundusze te przyczyniają się do realizacji transformacji energetycznej poprzez finansowanie projektów wytwarzania energii, magazynowania oraz sektora końcowego.
Wrześniowa aukcja na premię kogeneracyjną: 16,5 TWh energii do wsparcia
Prezes Urzędu Regulacji Energetyki ogłosił trzecią w tym roku aukcję na premię kogeneracyjną. Wsparcie obejmie sprzedaż energii elektrycznej z wysokosprawnej kogeneracji. Do rozdysponowania pozostaje ponad 152 mln zł. Aukcja odbędzie się w dniach 22-24 września 2025 r.
Włochy i Ukraina rozpoczynają partnerstwo na rzecz bezpieczeństwa energetycznego
W Rzymie podpisano Memorandum of Understanding między włoską Terna a ukraińskim NPC Ukrenergo. Porozumienie zakłada współpracę w zakresie zarządzania systemami elektroenergetycznymi oraz wymianę doświadczeń i technologii. Wydarzenie odbyło się podczas Ukraine Recovery Conference 2025.
Komentarze