O echipă de ingineri din Statele Unite a dezvoltat un sistem inovator de stocare a energiei care folosește pietre și alte materiale minerale pentru acumularea căldurii. Deși este prezentată adesea drept o „baterie cu pietre”, tehnologia funcționează diferit față de bateriile clasice utilizate în automobile electrice sau în sistemele de stocare a energiei electrice.
În loc să stocheze electricitate direct, instalația transformă energia electrică în căldură, pe care o păstrează ulterior în materiale capabile să reziste la temperaturi foarte ridicate.
Cum funcționează sistemul
Principiul de funcționare este relativ simplu. Atunci când există surplus de energie electrică în rețea sau producție abundentă din surse regenerabile, energia este folosită pentru încălzirea unor materiale minerale speciale.
Aceste materiale pot atinge temperaturi de sute sau chiar peste o mie de grade Celsius, acumulând cantități importante de energie termică.
Ulterior, căldura stocată poate fi utilizată pentru procese industriale, producerea de abur sau alte aplicații care necesită temperaturi ridicate.
Spre deosebire de bateriile electrochimice, unde energia este păstrată sub formă de reacții chimice, aici energia este stocată pur și simplu sub formă de căldură.
De ce sunt folosite pietrele
Materialele minerale prezintă câteva avantaje importante pentru astfel de aplicații.
În primul rând, costul este mult mai redus decât în cazul bateriilor litiu-ion. Pietrele, cărămizile refractare sau alte materiale similare sunt abundente și relativ ieftine.
În al doilea rând, acestea pot rezista la temperaturi foarte ridicate și la numeroase cicluri de încălzire și răcire fără degradări majore.
De asemenea, riscurile asociate incendiilor sau reacțiilor chimice sunt semnificativ mai mici comparativ cu tehnologiile bazate pe acumulatori electrochimici.
O soluție pentru industrie
Principala destinație a acestor sisteme nu este alimentarea locuințelor cu energie electrică, ci furnizarea de căldură pentru industrie.
Numeroase sectoare economice consumă cantități uriașe de energie termică pentru producerea de oțel, ciment, produse chimice sau alte materiale industriale.
În prezent, mare parte din această căldură este obținută prin arderea combustibililor fosili. Sistemele de stocare termică ar putea permite utilizarea energiei electrice provenite din surse regenerabile pentru generarea și stocarea căldurii necesare proceselor industriale.
Avantaje și limitări
Printre avantajele principale ale tehnologiei se numără costurile reduse ale materialelor, durata mare de viață și posibilitatea stocării unor cantități importante de energie.
În plus, sistemele pot valorifica surplusurile de energie solară și eoliană care altfel ar putea fi pierdute.
Există însă și limitări. Dacă energia termică trebuie transformată din nou în electricitate, apar pierderi suplimentare de eficiență. Din acest motiv, tehnologia este considerată mai potrivită pentru aplicațiile care utilizează direct căldura stocată.
Deși denumirea de „baterie cu pietre” poate părea neobișnuită, principiul din spatele tehnologiei este unul surprinzător de simplu: transformarea surplusului de energie electrică în căldură și păstrarea acesteia în materiale ieftine și rezistente.
Interesul tot mai mare pentru astfel de soluții arată că viitorul stocării energiei nu va depinde exclusiv de bateriile litiu-ion. În paralel cu dezvoltarea acumulatorilor electrochimici, industria caută metode mai ieftine și mai eficiente pentru gestionarea energiei, iar stocarea termică începe să fie privită ca o alternativă viabilă pentru sectoarele cu un consum ridicat de căldură.
Pe termen lung, aceste sisteme nu par destinate să înlocuiască bateriile clasice, ci să rezolve o problemă diferită. Pentru multe fabrici, obiectivul principal nu este stocarea electricității, ci obținerea unei surse de căldură curate și disponibile la nevoie. Din acest motiv, tehnologiile bazate pe pietre, cărămizi refractare sau alte materiale minerale ar putea juca un rol tot mai important în procesul de decarbonizare a industriei.
