Tehnologija brončanog doba za ogromnu uštedu energije

Tehnologija čiji korijeni sežu u brončano doba mogla bi ponuditi brzo i jeftino rješenje za postizanje klimatskog cilja Ujedinjenih naroda o neto nultim emisijama do 2050. godine.

Tehnologija uključuje izradu opeka koje apsorbiraju toplinu u izoliranom spremniku, gdje mogu pohraniti toplinu generiranu solarnom energijom ili energijom vjetra za kasniju upotrebu na temperaturama potrebnim za industrijske procese. Toplina se tada može osloboditi kada je to potrebno propuštanjem zraka kroz kanale u naslagama vatrostalnih opeka", čime se tvornicama cementa, čelika, stakla i papira omogućuje rad na obnovljivu energiju čak i kada vjetar i sunce nisu dostupni.

Ovi sustavi, koje je nekoliko tvrtki nedavno počelo komercijalizirati za industrijsko skladištenje topline, oblik su skladištenja toplinske energije. Opeke su napravljene od istih materijala kao i izolacijske opeke kojima su prije nekoliko tisuća godina obložene primitivne peći za pečenje željeza. Za optimizaciju skladištenja topline umjesto izolacije, materijali se kombiniraju u različitim količinama.

Baterije mogu pohraniti električnu energiju iz obnovljivih izvora i osigurati električnu energiju za proizvodnju topline na zahtjev. "Razlika između pohrane šamotnih opeka i pohranjivanja baterija je u tome što šamotne opeke pohranjuju toplinu, a ne električnu energiju i jedna su desetina cijene baterija", rekao je glavni autor studije Mark Z. Jacobson, profesor građevinarstva i inženjerstva okoliša u školi Stanford Doerr. “I materijali su puno jednostavniji. Oni su u osnovi samo komponente prljavštine.”

Istraživači na američkom Sveučilištu Stanford su krenuli ispitati utjecaj upotrebe vatrostalnih opeka za skladištenje većine topline industrijskih procesa u 149 zemalja u hipotetskoj budućnosti u kojoj će svaka zemlja preći na vjetar, geotermalnu energiju, hidroenergiju i solarnu energiju za sve energetske svrhe.

Tih 149 zemalja odgovorno je za 99,75% globalnih emisija ugljičnog dioksida iz fosilnih goriva.

"Ovo je naša prva studija koja ispituje tranziciju velikih razmjera obnovljive energije s vatrostalnim opekama kao dijelom rješenja", rekao je Jacobson. "Otkrili smo da šamotne opeke omogućuju brži i jeftiniji prijelaz na obnovljive izvore energije, a to pomaže svima u smislu zdravlja, klime, radnih mjesta i energetske sigurnosti."

Tim je koristio računalne modele za usporedbu troškova, potreba za zemljištem, utjecaja na zdravlje i emisija uključenih u dva scenarija za hipotetsku budućnost u kojoj će 149 zemalja 2050. godine koristiti obnovljive izvore energije za sve energetske svrhe. Prema jednom scenariju, šamotne opeke daju 90% topline industrijskog procesa. U drugom slučaju nema usvajanja šamotnih opeka ili drugih oblika skladištenja toplinske energije za industrijske procese. U scenariju bez šamotne opeke, istraživači su pretpostavili da će toplina za industrijske procese umjesto toga dolaziti iz električnih peći, grijača, kotlova i dizalica topline, s baterijama koje se koriste za skladištenje električne energije za te tehnologije.

Istraživači su otkrili da scenarij s šamotnim opekama može smanjiti kapitalne troškove za 1,27 bilijuna dolara u 149 zemalja u usporedbi sa scenarijem bez pohrane šamotnih opeka, istovremeno smanjujući potražnju za energijom iz mreže i potrebu za kapacitetom za pohranu energije iz baterija.

Studiju objavljenu u časopisu PNAS Nexus možete pronaći na ovoj poveznici.