杏彩体育官网可替代化石燃料:MIT衍生公司开发“导电耐火砖”
杏彩体育网页无论是创筑水泥、钢铁、化学品照样纸张,这些出产流程都必要大宗热能,而险些无一不同,环球的创筑商都是通过燃烧化石燃料来获取热能。
为了鞭策工业周围的明净化,极少始创公司正正在试验转折特定质料的出产工艺,乃至直接改造质料自身。Daniel Stack(MIT 2017 年硕士结业、2021 年博士结业)则采选从源流入手杏彩体育官网,通过代替热源来一切应对工业排放题目。
自 2014 年进入 MIT 往后,Stack 便努力于研发烧能电池。这种电池使用电能加热导电版陶瓷耐火砖——一种仍旧被用作热积蓄和绝缘的守旧质料。
2021 年,Stack 配合创立了 Electrified Thermal Solutions 公司,该公司随后告捷验证了其耐火砖能够高效积蓄热能数幼时,并通过加热氛围或气体将热量开释,温度高达 3272 华氏度(约 1800 摄氏度),足以知足最厉苛的工业行使需求。
打破 3000 华氏度的高温记号着电加热行业的一大发达,这让极少环球最难减碳的周围初次也许使用可再生能源。同时,这种技艺还带来了全新的低本钱形式,可正在电价最低、能源最明净的时段充溢使用电力。
“咱们正在 Electrified Thermal Solutions 公司放眼环球,但正在过去五年里,咱们谨慎到美国国内显现了一个绝顶有吸引力的时机。”Stack 说道,“活泼用电形式的饱起得益于能源价值的改变趋向,特别是正在美国中部地域的风能带(Wind Belt)。正在那里,每年跨越 20% 的时期电价为负值,而寰宇限度内非岑岭时段电价渐渐低落的趋向也愈加昭着。咱们的 Joule Hive 热能电池技艺能够充溢使用这种便宜且明净的电力资源,不但也许知足工业供热需求,还能够正在价值上直接与化石燃料角逐,纵使不商量技艺对天色的踊跃影响,这也是一个极具经济代价的处置计划。”
“我来到 MIT 时满怀等候,指望能查究新一代核响应堆,但险些从第一天动手,我的体贴点就造成了怎么加热砖块。”Stack 回顾道,“这与我的初志统统分别,但当我与我的导师 Charles Forsberg(MIT 首席查究科学家)计划能源存储的主要性以及它对核能和扫数能源转型的代价时,我认识到没有比这更让我感笑趣的项目了。”
耐火砖是一种用处平凡、价值低廉的粘土砖,几千年来平素用于壁炉和烤炉中。2017 年,Forsberg 和 Stack 配合宣布了一篇论文,呈现了耐火砖正在存储可再生能源热量方面的潜力。然而,当时的体系仍应用电阻加热器(好似于烤面包机和取暖器中的金属线圈),这一限定使温度输出受到了很大限定。
正在博士查究时期,Stack 与 Forsberg 互帮杏彩体育官网,研发出导电耐火砖,庖代了守旧的电阻加热器,使砖块也许直接形成热量。
“电加热器是最大的瓶颈,它们寿命短、易损坏,且无法抵达足够高的温度。”Stack 声明道,“咱们的念法是跳过加热器,直接使用耐火砖这种低贱且弥漫的质料。它们能够经受火焰的高温,并一连数天。”
通过调理守旧耐火砖的化学因素,Forsberg 和 Stack 告捷创筑出了导电耐火砖。Electrified Thermal Solutions 公司出产的砖块有 98% 的因素与现有耐火砖无别,并采用无别的创筑工艺,从而能够通过现有出产步骤降变成本。
期近将得回博士学位时,Stack 认识到他的创造有很大的贸易化潜力。为了鞭策这一念法,他动手正在 MIT 斯隆收拾学院进修闭系课程,并踊跃参加创业勾当。他花时期正在 MIT 创业中央发展项目,同时列入了 StartMIT 和 I-Corps 创业加快规划。另表,他还得回了美国能源部的维持,以及 MIT 危机教导办事(VMS)的帮帮。
“通过波士顿的创更生态体系、MIT 的维持以及能源部的帮帮,咱们得以将这一技艺从尝试室推向墟市。”Stack 说道,“咱们的结果是导电耐火砖,咱们称之为 e-Brick。”
Electrified Thermal Solutions 公司将其耐火砖拼装正在隔热的金属盒中,这些金属盒是现成的商品。固然体系能够遵照完全需求举办高度定造,但公司的准绳体系能够摄取和开释约 5 兆瓦的能量,并存储约 25 兆瓦时的热量。
目前,公司仍旧正在位于马萨诸塞州梅德福的总部呈现了该体系出产高温的才华,并对其举办了多次轮回测试。通过这些勤劳,Electrified Thermal Solutions 公司已从能源部多个部分得回了 4000 万美元的资金维持,用于增加技艺范围并与创筑商互帮。
“与其他电加热技艺比拟,咱们的体系能够实行更高的温度和更长的寿命。”Stack 体现,“这意味着很多正本无法减碳的工业园地,现正在能够用咱们的技艺代替化石燃料。”
Electrified Thermal Solutions 公司正与数百家工业企业磋议,这些企业涵盖水泥、钢铁、玻璃、基本化学品和特种化学品、食物饮料以及纸浆和纸张创筑等周围。
“工业供热题目影响着地球上的每逐一面。”Stack 体现,“它们性质上都面对同样的挑拨:怎么正在能源转型中以经济实惠且零碳的形式获取热能。”
“来岁将是向行业说明这一技艺的主要时期。”Stack 说道,“咱们将使用这一贸易化体系呈现客户所需的种种运转形式,并指望正在腊尾前能正在客户现场安置这些体系。这将是电加热周围的一个庞杂造诣,也是一个里程碑,由于墟市上没有其他处置计划能抵达咱们如此的高温输出。”
通过与创筑商互帮出产耐火砖和表壳,Electrified Thermal Solutions 指望以低本钱迅疾将其体系安置到大范围工业周围。
“从一动手,咱们就将这些 e-Brick 安排为能够迅疾扩展,并能正在现有供应链和创筑工艺中迅疾出产。”Stack 声明道,“若是念让重工业实行减碳,没有比使用零碳电力转化为热能更低贱的形式了。咱们努力于成为解锁这一才华的重心技艺,使环球能源转型流程中有两位数比例的能源贯通过咱们的体系。”
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