211service.com
Sašķidrināts gaiss var darbināt automašīnas un uzglabāt enerģiju no saules un vēja
Daži inženieri notīra putekļus no vecās idejas par enerģijas uzkrāšanu — izmantot elektrību gaisa sašķidrināšanai, atdzesējot to līdz gandrīz 200 °C zem nulles. Kad ir nepieciešama jauda, sašķidrinātajam gaisam ļauj sasilt un izplesties, lai darbinātu tvaika turbīnu un ģeneratoru.
Aukstā noliktava: Labajā pusē esošajā tvertnē ir gaiss, kas atdzesēts līdz ārkārtīgi zemai temperatūrai, kurā tas ir šķidrums, nevis gāze. Kad tai ļauj sasilt, tas izplešas un var darbināt tvaika turbīnu konteinerā kreisajā pusē.
Koncepciju vērtē nedaudzi uzņēmumi, kas ražo sašķidrināto slāpekli kā veidu, kā uzglabāt enerģiju no periodiski atjaunojamiem enerģijas avotiem. Sašķidrināto gaisu var izmantot arī virzuļu iedarbināšanai zemas emisijas transportlīdzekļu dzinējos.
Viens uzņēmums, Highview Power Storage Londonā, ir piesaistījis 18 miljonus dolāru un uzbūvējis izmēģinājuma rūpnīcu, kas izmantos šķidru gaisu, lai uzglabātu elektroenerģiju no tīkla. Highview ir apvienojies ar nazis , lielais rūpnieciskās gāzes uzņēmums, lai palīdzētu izstrādāt tehnoloģiju. Ja viss noritēs labi, Apvienotās Karalistes valdība var finansēt lielākas rūpnīcas izstrādi, kas varētu nodrošināt tās komerciālo dzīvotspēju. Tikmēr inženieru konsultācijas Ričards izstrādā divu veidu dzinējus, kas varētu izmantot šķidro slāpekli, pamatojoties uz tehnoloģiju no Highview Power spinoff ar nosaukumu Dearman Engine.
Palielinoties atjaunojamās enerģijas izmantošanai, glabāšana elektrotīklam kļūst arvien svarīgāka. Tuvākajā laikā dabasgāzes spēkstacijas un ātri reaģējošas uzglabāšanas tehnoloģijas, piemēram, akumulatori, var nodrošināt tīkla stabilitāti (skatiet sadaļu Vēja turbīnas, iekļauts akumulators, var uzturēt stabilus barošanas avotus ). Taču, ja atjaunojamo energoresursu apjoms jāsasniedz ļoti plašā mērogā vai ja mēs vēlamies samazināt fosilā kurināmā rezerves spēkstaciju izmantošanu, būs vajadzīgas tehnoloģijas, kas spēj uzglabāt stundu vai dienu jaudu.
Šajos centienos galvenais ir izmaksas. Kad mēs skatāmies uz enerģijas uzkrāšanas mehānismiem, mēs meklējam kaut ko tādu, kura pamatā ir ārkārtīgi zemu izmaksu materiāli un ļoti vienkārši procesi, ko varam veikt vairumā, saka. Harešs Kamats , enerģijas uzglabāšanas programmas vadītājs Elektroenerģijas pētniecības institūts . Un tas noteikti atbilst rēķinam.
Ideja aizsākās 1890. gados, kad izgudrotājs Čārlzs Triplers deklarēts ka viņš bija izstrādājis ļoti lētu veidu, kā atdzesēt gaisu, līdz tas kļuva šķidrs. Viņš arī parādīja, ka sašķidrināto gaisu var izmantot tvaika dzinēja darbināšanai. Tripler tajā laikā saņēma lielu preses uzmanību un spēja savākt lielu naudas summu, lai tehnoloģiju ieviestu tirgū. Tas galu galā kļuva skaidrs tomēr īpaši pēc investoriem pazaudēja savus kreklus , ka viņš bija pārspīlējis savas pieejas priekšrocības. Kopš tā laika gaisa sašķidrināšanas process ir padarīts daudz efektīvāks, un nepieciešamība pēc jaunām enerģijas uzglabāšanas iespējām ir likusi izskatīties vēlreiz.
Highview Power procesa efektivitāte ir no 50 līdz 60 procentiem — šķidrais gaiss var dot nedaudz vairāk par pusi mazāk elektroenerģijas, nekā nepieciešams tā ražošanai. Turpretim akumulatoru efektivitāte var būt lielāka par 90 procentiem. Taču jaunais process var kompensēt tā neefektivitāti, izmantojot citu procesu radīto siltuma pārpalikumu (skatiet Audi kā degvielu, izmantojot saules enerģiju). Highview ir pierādījis, ka zemas temperatūras atkritumu siltumu no spēkstacijām vai pat datu centriem var izmantot, lai palīdzētu sasildīt sašķidrināto gaisu. Sistēma var darboties arī gadu desmitiem, savukārt baterijas parasti ir jāmaina ik pēc dažiem gadiem. Šis ilgmūžība varētu palīdzēt samazināt kopējās izmaksas.
Vairāki uzņēmumi izstrādā veidus, kā uzlabot gaisa saspiešanas efektivitāti, kas arī varētu padarīt efektīvāku sašķidrināšanas procesu (skatiet LightSail Energy Snags $ 37M finansējuma un saspiestā gaisa sistēma varētu palīdzēt vēja enerģijai). Sašķidrinātajam gaisam ir aptuveni četras reizes lielāks enerģijas blīvums nekā saspiestajam gaisam, un tā uzglabāšana lielā apjomā aizņem mazāk vietas.
Šķidrais gaiss var būt noderīgs arī automašīnās un kravas automašīnās. Izgudrotājs vārdā Pīters Dārmens ir izveidojis kompaktu sistēmu, kas tā vietā, lai paļautos uz lieliem siltummaiņiem, izmanto antifrīzu, kas tiek ievadīts dzinēja sadegšanas kamerā, lai pārstrādātu siltumu, kas citādi tiktu iztērēts. Viņš uzbūvēja nobružātu prototipu un parādīja, ka tas ir iespējams darbināt automašīnu . Rikardo strādā pie versijas, kuru galu galā varētu komercializēt.
Šķidrais gaiss uzglabā enerģiju aptuveni tādā blīvumā, kāds ir niķeļa-metāla hidrīda akumulatoriem un dažām litija jonu baterijām, kuras tagad izmanto hibrīdautomobiļos un elektriskajos automobiļos. Taču tam ir galvenā priekšrocība — to var ieliet degvielas tvertnē daudz ātrāk, nekā var uzlādēt akumulatoru. Endrjū Atkinss , Ricardo vecākais tehnologs. Dzinējs darbotos ar šķidru slāpekli — galvenokārt šķidru gaisu ar noņemtu skābekli — un izdalītu tikai slāpekli. Ar dzinēju saistītās oglekļa emisijas būtu atkarīgas no slāpekļa sašķidrināšanai izmantotā enerģijas avota. Ricardo arī izstrādā dīzeļdzinēju, kas ir papildināts ar šķidro slāpekli, lai uzlabotu tā efektivitāti par aptuveni 50 procentiem.