탄소 블록으로 만든 열 배터리로 재생 산업에 동력을 공급할 수 있습니다.
대형 제조업체들은 화석 연료를 태우지 않고도 철강, 시멘트, 화학 제품 제조와 같은 에너지 집약적인 산업 공정에 동력을 공급할 방법을 모색하고 있습니다. 이러한 기업 중 일부는 친환경 수소 및 핵융합과 같은 대체 에너지원을 실험하고 있습니다.
이번 주에는 청정 에너지 생산이 아닌 저장에 초점을 맞춘 또 다른 배출 감축 접근 방식인 열 배터리에 대해 살펴봅니다.
산업 열은 전 세계 온실가스 배출량의 약 10%를 차지하는데, 이는 많은 산업 공정이 화석 연료를 태워 고열을 발생시키는 데 의존하기 때문입니다. 화석 연료만이 열을 발생시키는 유일한 방법은 아닙니다: 토스터는 전기를 사용합니다. 하지만 많은 산업 응용 분야의 경우 필요할 때까지 높은 수준의 열을 유지하는 것이 관건입니다.
이 문제를 해결하기 위해 연구원들은 재생 에너지를 열로 저장했다가 필요할 때 방출하여 산업 공정에 전력을 공급하는 열 배터리-heat batteris (열 배터리 thermal batteries 라고도 함)를 개발하고 있습니다.
기존 배터리는 리튬 이온이 액체를 통해 음극에서 양극으로 이동했다가 다시 음극으로 이동하는 방식으로 전력을 저장하고 방출합니다. 이 배터리는 전기차 내부처럼 공간이 부족할 때 유용합니다. 하지만 상대적으로 비싸고 일반적으로 몇 시간 동안만 에너지를 방전할 수 있어 산업용 애플리케이션에 제한이 있습니다.
반면 열 배터리는 벽돌, 바위 또는 녹은 소금과 같이 며칠 동안 뜨거운 상태를 유지할 수 있는 물질을 가열하기 위해 저항을 통해 전류를 통과시키는 방식으로 작동합니다. 이러한 소재는 간헐적인 재생 에너지원에서 생성된 에너지를 열로 저장했다가 필요할 때 필요할 때마다 방출할 수 있습니다.
한 열 배터리 스타트업인 Antora Energy는 토스터 코일과 같은 요소를 통해 재생 가능한 전기를 구동하여 거대한 탄소 블록을 데우는데, 이 회사는 열을 오랫동안 저장하고 뜨거워질수록 에너지 저장 능력이 더 좋아진다고 말합니다.
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화씨 단위로 표시된 Antora의 배터리에서 방출되는 열의 온도로, 태양 표면 온도의 4분의 1 이상에 해당합니다.
Antora의 배터리는 공기나 유체 대신 빛을 사용하여 열을 전달하기 때문에 가격이 저렴하다는 점에서 특이합니다. 이 회사는 최근 블랙록, 재생에너지 대기업 넥스트에라 에너지, 빌 게이츠의 브레이크스루 에너지 벤처스 등의 후원자로부터 1억 5천만 달러를 모금했습니다.
Antora는 작년에 캘리포니아 산호세에 첫 번째 제조 시설을 열었습니다. 향후 몇 년 안에 블록에서 나오는 빛을 재생 가능한 전기로 전환하여 배터리가 열과 전력을 방출하는 두 가지 역할을 할 수 있는 시스템을 개발할 계획입니다.
탄소 블록 대신 점토 벽돌을 사용하는 론도 에너지는 최근 리오 틴토, 아람코, 마이크로소프트 등의 후원자로부터 6천만 달러를 모금했습니다. 이 회사는 작년에 캘리포니아의 한 바이오 연료 회사를 위해 최초의 상업용 배터리를 설치했습니다.
생산 비용과 프로젝트 지연으로 인해 재생 가능한 열원으로서 수소의 매력이 떨어지면서 기업들은 열 배터리와 같은 솔루션으로 방향을 전환하고 있습니다. 분석가들은 저렴한 풍력 및 태양광 발전으로 인해 열 배터리가 화석 연료의 열과 가격 경쟁력이 있다고 말합니다.
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