Технология от бронзовата епоха може да предложи бързо и евтино решение за елиминиране на голяма част от вредните емисии в атмосферата. Това сочат данните от изследване, проведено от екип от Станфордския университет в PNAS Nexus.

Технологията използва тухли, поглъщащи топлина, които се сглобяват в изолиран контейнер.

Там те могат да съхраняват топлина, генерирана от слънчева или вятърна енергия, за употреба при промишлени процеси.

Топлината може да бъде освободена, когато е необходимо, като по този начин позволява на различни фабрики да работят с възобновяема енергия, дори когато вятърът и слънцето са недостъпни.

Някои компании са започнали наскоро да комерсиализират тези системи за индустриално съхранение на топлинна енергия.

Пещите за производство на желязо преди хиляди години са били направени от същите материали – от изолационни тухли, които днес се използват за тази система. Тук обаче материалите са комбинирани в различни количества, за да се оптимизира съхранението на топлина.

Батериите също могат да съхраняват възобновяема енергия – могат да превърнат електрическата енергия в топлинна, но при този процес е неефективен поради енергийни загуби.

„Разликата между съхранението на огнеупорни тухли и съхранението на батерии е, че тухлите съхраняват топлина, а не електричество и са една десета от цената на батериите. Материалите също са много по-прости и по-малко замърсяващи“, каза водещият автор на изследването Марк Джейкъбсън.

Може ли да елиминираме горивата като замърсител?

 

Много индустрии изискват високи температури за производството на материали като цимент и стъкло. Температурите във фабриките трябва да достигнат най-малко до 1300°, за да се произвежда цимент. За производството на други материали температура е около и над 1000°.

Снимка: iStock

Около 17% от всички емисии на въглероден диоксид в световен мащаб днес идват от изгарянето на изкопаеми горива за производство на топлина за промишлени процеси, според изчисленията на Джейкъбсън и съавторът на изследването Даниел Самбор.

Използването на топлина от възобновяеми източници, макар и индиректно, може да елиминира тези емисии.

„Като съхранявате енергия във формата, в която тя ще бъде използвана, вие намалявате неефективността при преобразуването на енергия“, каза Даниел Самбор.

Проучването може да се обобщи с изказването „ако имате нужда от топлина за индустрията, съхранявайте я в огнеупорни тухли“.

Колко големи спестявания се очакват от системата?

 

Изследователи направиха проучване за въздействието от използването на огнеупорни тухли в 149 държави за хипотетично бъдеще, в което всяка от тази страни е преминала към вятърна, геотермална, водна и слънчева енергия за всички енергийни цели.

„Нашето проучване е първото, което изследва мащабен преход на възобновяема енергия с огнеупорни тухли като част от решението. Открихме, че огнеупорните тухли позволяват по-бърз и по-евтин преход към възобновяеми енергийни източници и това помага на всички по отношение на здравето, климата, работните места и енергийната сигурност“, каза Джейкъбсън.

Снимка: CC0 Public Domain

Екипът използва компютърни модели, за да сравни разходите, нуждите, въздействията върху здравето и емисиите, участващи в два сценария за хипотетичното бъдеще. В единия сценарий огнеупорните тухли осигуряват 90% от топлината на индустриалния процес, а в другия – изобщо не се използват.

В сценария без тухлите изследователите предполагат, че топлината за промишлени процеси ще идва от електрически пещи, нагреватели и термопомпи, като батерии ще се използват за съхраняване на електрическа енергия за тези технологии.

Изследователите откриха, че сценарият с огнеупорни тухли може да намали капиталовите разходи с 1,27 трилиона долара в 149 страни в сравнение със сценария без тях.

Колкото по-чиста енергия, толкова по-чист въздух

Решенията за ускоряване на прехода към чиста енергия също са свързани с човешкото здраве. Предишни изследвания показват, че замърсяването на въздуха от изгарянето на изкопаеми горива причинява здравословни проблеми всяка година.

„Всяко гориво, което заместваме с електричество, намалява замърсяването на въздуха. И тъй като има ограничено количество пари за бърз преход, колкото по-ниски са разходите за цялостната система, толкова по-бързо можем да я разпространим“, каза Джейкъбсън.

Фокусът върху огнеупорните тухли е сравнително нов и е вдъхновен от желанието да бъдат предложени ефективни решения, които бързо ще бъдат приети.

Снимка: iStock

„Ако предложим скъп и труден метод за преход към възобновяема електроенергия, ще имаме много малко потребители. Но ако това ще спести пари в сравнение с предишен метод, ще бъде приложен по-бързо. Тук мога да видя значителна полза при ниска цена от различни ъгли, като помагам за намаляване на смъртността от замърсяване“, уточнява главният автор на изследването.

Тази система може да помогне да постигнем климатичните цели на ООН за глобални нулеви емисии до 2050 г.

Продължи да четеш