Μεγάλο μέρος της παγκόσμιας οικονομίας βασίζεται στη μεταποίηση (κατασκευές) και η μεταποίηση βασίζεται στη θερμότητα. Η καταγεγραμμένη συμβολή του μεταποιητικού κλάδου στις παγκόσμιες εκπομπές άνθρακα δεν είναι απλά τεράστια αλλά και υπεύθυνη για το ένα τέταρτο της παγκόσμιας κατανάλωσης ορυκτών καυσίμων.
Ο επιχειρηματίας John O’Donnell που δραστηριοποιείται στον κλάδο της παραγωγής ενέργειας, ισχυρίζεται πως έχει βρει έναν καλύτερο, πιο καθαρό τρόπο για να προμηθευόμαστε τη θερμότητα που χρειαζόμαστε ώστε να κατασκευάζουμε όλα όσα θέλουμε. Μας εξηγεί λοιπόν πώς η ομάδα του μετέτρεψε απλά τούβλα και σύρμα σιδήρου σε μια ισχυρή, αντισυμβατική «μπαταρία αποθήκευσης θερμότητας» που θα μπορούσε να αποδίδει θερμότητα σε κλίμακα κάλυψης των αναγκών της βιομηχανικής παραγωγής χωρίς όμως τις ανεπιθύμητες εκπομπές άνθρακα — και γιατί πιστεύει ότι η ηλεκτρισμένη βιομηχανική θερμότητα είναι η επόμενη βιομηχανία τρισεκατομμυρίων δολαρίων:
«Καίμε κάρβουνο, πετρέλαιο και αέριο για να φτιάξουμε χάλυβα, πυρωμένο τσιμέντο, μαγειρεύουμε παιδικές τροφές, φτιάχνουμε γυαλί, φτιάχνουμε ύφασμα, τα πάντα. Δεν το παρατηρούμε στην καθημερινή μας ζωή, αλλά:
- η βιομηχανική χρήση ενέργειας είναι το μεγαλύτερο μέρος της συνολικής παγκόσμιας οικονομίας και
- η βιομηχανική θερμότητα είναι το ένα τέταρτο της παγκόσμιας χρήσης ορυκτών καυσίμων και συνεπώς των παγκόσμιων εκπομπών άνθρακα, άρα
- η βιομηχανική θερμότητα είναι το ένα τέταρτο της παγκόσμιας ρύπανσης από άνθρακα!
Όμως χρειαζόμαστε τα πράγματα που φτιάχνουμε. Για αυτό πρέπει να απανθρακοποιήσουμε τη βιομηχανία μας, όχι να αποβιομηχανοποιήσουμε την οικονομία μας!
Αλλά πώς;
Αν είχαμε στη διάθεσή μας ένα νέο είδος παραγωγής θερμότητας, θα μπορούσαμε να ανεξαρτητοποιηθούμε από τον άνθρακα σήμερα και να αποφύγουμε το χρόνο και το κόστος που σχετίζεται με την αντικατάσταση των εργοστασίων μας που λειτουργούν με θερμότητα. Αν είχαμε μία πηγή παραγωγής καθαρής θερμότητας, θα μπορούσαμε να έχουμε μια τεράστια πτώση στις παγκόσμιες εκπομπές άνθρακα. Άλλωστε για δεκαετίες ονειρευόμασταν να καίμε υδρογόνο για να παράγουμε καθαρή θερμότητα, αλλά το κόστος και οι τεχνικές προκλήσεις συνεχίζουν να μας εμποδίζουν.
Τα καλά νέα είναι ότι…
υπάρχει ένας ταχύτερος και φθηνότερος τρόπος για να το κάνουμε και οι αναλυτές λένε ότι η ηλεκτρική παραγωγή βιομηχανικής θερμότητας είναι η επόμενη αγορά τρισεκατομμυρίων δολαρίων. Συμφωνώ, έχουν δίκιο, επειδή η συνεχιζόμενη μείωση του κόστους στην αιολική και την ηλιακή ενέργεια τώρα πέφτει σε σημείο που αυτές κοστίζουν πολύ λιγότερο από τα ορυκτά καύσιμα.
Όμως έχουμε όλα όσα χρειαζόμαστε εκτός από τη συνεχόμενη παραγωγή θερμότητας. Σωστά? Ο άνεμος φυσάει και ο ήλιος λάμπει περιστασιακά κι όχι συνεχόμενα. Αλλά η βαριά βιομηχανία χρειάζεται παραγωγή θερμότητας όλη την ώρα. Πρέπει λοιπόν να μπορούμε να αποθηκεύουμε ενέργεια, ώστε να μπορούμε να έχουμε καθαρή παραγωγή θερμότητας όλη την ώρα.
Πως;
Οι περισσότεροι τρόποι αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας είναι πολύ ακριβοί ή αναποτελεσματικοί για να χρησιμοποιηθούν για παραγωγή βιομηχανικής θερμότητας.
Αν την ηλεκτρική ενέργεια την αποθηκεύαμε ως θερμότητα;
Η αποθήκευση ηλεκτρικής ενέργειας ως θερμότητα μπορεί να είναι απλή και πραγματικά χαμηλού κόστους. Ομάδες σε όλο τον κόσμο προσπαθούν τώρα να κατασκευάσουν βιομηχανικές μπαταρίες θερμότητας που αποθηκεύουν ενέργεια με αυτόν τον τρόπο, χρησιμοποιώντας νέα υλικά, όπως υγρά άλατα και υγρά μέταλλα. Και θα χρειαστούν χρόνο για να μάθουν αν είναι ασφαλείς και πόσο διαρκούν.
Οι συνάδελφοί μου βρήκαν έναν τρόπο να εξοικονομούν χρόνο χρησιμοποιώντας παλιά υλικά που ήδη φτιάχνει ο κόσμος σε ποσότητα για να φτιάξουν αυτές τις μπαταρίες. Ένα από αυτά είναι το τούβλο και το άλλο είναι το σιδερένιο σύρμα.
Γιατί τούβλο; Πριν από 200 χρόνια ακόμη η βιομηχανία χάλυβα εισήγαγε μια τεχνολογία εξοικονόμησης άνθρακα. Άρχισαν να κατασκευάζουν σόμπες όπου αποθήκευαν θερμότητα χιλιάδων βαθμών θερμοκρασίας μέσα σε χιλιάδες τόνους τούβλων.
Το τούβλο κατασκευάζεται βασικά από χώμα και το χώμα είναι άφθονο. Όταν είναι κατακόκκινο από την υψηλή θερμοκρασία και τη θερμότητα, τότε ένα τούβλο αποθηκεύει τόση ενέργεια όση μια μπαταρία ιόντων λιθίου ανά λίβρα. Κοστίζει δέκα φορές λιγότερο, αλλά διαρκεί δέκα φορές περισσότερο. Μισό εκατομμύριο τόνοι τούβλων αποθηκεύουν θερμότητα σε χαλυβουργεία σε όλο τον κόσμο, αυτή τη στιγμή.
Γιατί σιδερένιο σύρμα; Πριν από 100 χρόνια ήδη εφευρέθηκε ένα νέο κράμα μετάλλων για θερμαντικά στοιχεία, από τοστιέρες μέχρι βιομηχανικούς φούρνους, κατασκευασμένο μόνο από σίδερο με λίγο χρώμιο και αλουμίνιο. Σήμερα αυτό το στοιχείο θέρμανσης βρίσκεται στον πάγκο της κουζίνας σας και σε βιομηχανικούς φούρνους και κλιβάνους σε όλο τον κόσμο.
Ο συνδυασμός τούβλου και σύρματος θα μπορούσε να είναι πραγματικά οικονομικός. Αν και υπάρχουν κάποιες τεχνικές προκλήσεις, ωστόσο βρήκαμε τον τρόπο να το κάνουμε. Ο τρόπος για να τα συνδυάσουμε είναι να ζεστάνουμε τούβλα με τον τρόπο που η τοστιέρα μας ζεσταίνει το ψωμί, κι όπως ο ήλιος θερμαίνει τη Γη με ακτινοβολούμενη θερμότητα. Η βασική ιδέα είναι η θέρμανση των χωμάτινων τούβλων με ακτινοβολία.
Κάθε ένα από τα τούβλα που χρησιμοποιούμε θα περάσει τα επόμενα 50 χρόνια της ζωής του μέσα σε μια μπαταρία αποθήκευσης θερμότητας, που βρίσκεται σε θερμοκρασία χιλιάδων βαθμών Κελσίου, σίγουρα πάνω από χίλιους. Και σε αυτή την κατάσταση μία μπαταρία θερμότητας από τούβλα και σύρμα αποθηκεύει περισσότερη ενέργεια από ένα Tesla Model X. Τοποθετούμε λοιπόν περίπου 3.000 τέτοια τούβλα μέσα της, ώστε να έχετε μία μπαταρία θερμότητας.
Κορυφαίοι επενδυτές με περιβαλλοντικό προσανατολισμό και βιομηχανικοί παραγωγοί συμφώνησαν ότι το προϊόν μας είναι μια καλή ιδέα και μας βοήθησαν να δημιουργήσουμε μια εξαιρετική ομάδα για να προχωρήσουμε γρήγορα. Σήμερα παρέχουμε θερμότητα για την παραγωγή καυσίμων χαμηλών εκπομπών άνθρακα και αναπτύσσουμε έργα σε όλο τον κόσμο που θα παράγουν τρόφιμα, χημικά, μέταλλα και τσιμέντο. Παράγουμε τούβλα σε κλίμακα gigawatt και θα εκατονταπλασιάσουμε αυτή την παραγωγή μέσα στα επόμενα χρόνια.»
ΣΑΠΦΩ Χ. ΣΑΚΚΗ
Πηγή
