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
Auchan stawia na OZE – współpraca z Axpo i 115 GWh z fotowoltaiki
Sieć handlowa Auchan intensyfikuje działania na rzecz transformacji energetycznej. Dzięki współpracy z Axpo Polska i GoldenPeaks Capital zwiększa dostęp do odnawialnych źródeł energii i oszczędza prąd w sklepach.
Nagroda Jamesa Dysona 2025 – ruszyła rekrutacja
Do 16 lipca 2025 roku młodzi inżynierowie i naukowcy mają szansę zgłaszać się do konkursu o Nagrodę Jamesa Dysona. W puli konkursu czekają nagrody pieniężne oraz możliwość zaprezentowania swoich projektów na arenie międzynarodowej.
SMR-y w Polsce już w 2028? OSGE ujawnia konkretne plany
Orlen Synthos Green Energy (OSGE) zapowiada, że w 2028 roku może dojść do pierwszego wylania betonu pod reaktor SMR w Polsce. Projekt oparty na technologii BWRX-300 GE-Hitachi ma mieć strategiczne znaczenie dla polskiego przemysłu
„Czyste Powietrze” z problemami: 103 zawiadomienia i miliardy na ratunek
Ministra klimatu Paulina Hennig-Kloska zaprezentowała efekty kontroli programu „Czyste Powietrze”. Wskazano rażące zaniedbania, ale też konkretne działania naprawcze. Program zyskał nowe finansowanie i narzędzia kontroli, a resort złożył już 103 zawiadomienia do prokuratury.
Komisja Europejska chce bezpieczniejszych i czystszych dróg – nowe przepisy dla pojazdów w UE
Komisja Europejska ogłosiła 24 kwietnia 2025 roku propozycję kompleksowej reformy unijnych przepisów dotyczących bezpieczeństwa drogowego i rejestracji pojazdów. Nowe regulacje mają uwzględnić rosnącą liczbę pojazdów elektrycznych oraz rozwój technologii wspomagających kierowców, a ich celem jest ograniczenie liczby wypadków, zmniejszenie emisji zanieczyszczeń oraz walka z oszustwami, takimi jak manipulacja licznikami przebiegu.
Nowatorska pompa ciepła z CO₂: nawet o 23% wyższa efektywność
Naukowcy z Uniwersytetu w Padwie opracowali wieloźródłową pompę ciepła na CO₂, która równocześnie wykorzystuje dwa z trzech dostępnych źródeł ciepła: powietrze, grunt i słońce. Wyniki badań pokazują nawet 23% poprawę efektywności w porównaniu do tradycyjnych pomp powietrznych. Choć technologia ma duży potencjał w dekarbonizacji ogrzewnictwa, wciąż pojawiają się pytania o jej opłacalność ekonomiczną.
Komentarze