В условиях роста спроса на энергоносители перспективным решением становятся накопители на основе керамики. Керамика, обладающая выдающимися термохимическими свойствами, способна выдерживать высокие температуры, что делает её идеальным материалом для хранения энергии. В результате продолжающихся исследований и разработок керамика может внести значительный вклад в развитие технологий хранения энергии, что обещает устойчивое будущее в области управления энергопотреблением.
Что такое керамика?
Керамика – это широкая категория твёрдых материалов, как правило, хрупких, термостойких и электроизолирующих. В основном керамика используется для изготовления гончарных изделий и плитки. Вместе с тем, в последние годы благодаря высокой твёрдости, прочности и теплоизоляции керамика становится всё более актуальной для таких областей, как хранение энергии.
Инженерная керамика особенно хорошо подходит для работы при высоких температурах. Она используется в различных областях энергетики – от газовых турбин до ядерного топлива. Отличные теплоизоляционные свойства и высокая твёрдость делают их перспективным материалом для создания эффективных и долговечных накопителей энергии.
Роль керамики в хранении энергии
Системы накопления энергии играют важную роль в эффективном хранении энергии для удовлетворения растущих энергетических потребностей. В последние годы интерес к системам хранения энергии на основе керамики возрос благодаря их способности выдерживать высокие температуры, часто связанные с энергоснабжением. Например, в 2010 году компания Kraftanlagen München разработала систему хранения на основе керамики, которая успешно аккумулирует солнечную тепловую энергию.
Исследователи из Токийского университета разработали новые керамические материалы для хранения тепловой энергии, позволяющие повторно использовать её. Эти керамические материалы могут найти применение в системах генерации солнечной тепловой энергии и современных электронных устройствах. В области преобразования энергии керамика находит применение в солнечных батареях и коллекторах, топливных элементах, аккумуляторах, термоэлектрических генераторах и газовых турбинах. Керамика используется в солнечных батареях в качестве прозрачных проводящих покрытий и подложек для осаждения различных плёнок, образующих элемент.
Новые системы хранения энергии на основе керамики
Сербская компания Storenergy создала решение для хранения тепловой энергии с использованием переработанной керамики. Твёрдотельные накопители TES компании обладают долгим сроком службы (35 лет) и способны сохранять высокую температуру до 1250°C. Они являются надёжной и экономически эффективной технологией для солнечной энергетики. Хранение энергии может достигать до месяца, но для минимизации тепловых потерь рекомендуется оптимальная продолжительность в 10 дней. Системы TES компании Storenergy обладают высокой энергетической плотностью, превосходя возможности гидроэлектростанций.
Последствия для будущего
Керамика представляет собой перспективное решение для хранения тепловой энергии, благодаря своей способности выдерживать высокие температуры. Её универсальность и прочность делают её всё более привлекательным вариантом. Ожидается, что использование керамики для хранения энергии будет расти. Исследования в области керамических накопителей энергии предвещают значительные изменения в подходе к управлению энергией.
