O echipă de cercetători americani a constatat că o tehnologie care datează de mii de ani ar putea reduce dramatic nevoia de baterii și alte tehnologii de stocare a energiei regenerabile.
Cărămizile arse, care au apărut la începutul epocii bronzului, în jurul anilor 4000-3000 î.Hr, au fost folosite pentru prima dată pentru a căptuși cuptoarele și de atunci au fost utilizate mereu cu acest scop, scrie revista australiană COSMOS.
Cercetătorii au arătat că materiale care absorb căldura și reprezintă o modalitate mai ieftină și mai eficientă de a stoca căldură pentru procese industriale precum fabricarea oțelului, cimentului și sticlei.
Un studiu publicat în PNAS Nexus estimează că, dacă lumea ar funcționa cu energie 100% regenerabilă până în 2050, cărămizile arse ar putea reduce nevoia globală de baterii cu 14,5%, hidrogenul cu 31% și stocarea de căldură subterană cu 27,3%.
„Diferența dintre stocarea energiei în cărămizi arse și stocarea în baterii este că primele înmagazinează căldură mai degrabă decât electricitate și au zecime din costul bateriilor. Materialele sunt și ele mult mai simple. Ele sunt practic compuse doar din pământ”, a explicat profesorul Mark Jacobson, inginer la Universitatea Stanford, SUA.
Companiile au început recent să vândă cărămizi refractare pentru procesele industriale de căldură. Ele pot fi folosite atât pentru a izola, cât și pentru a absorbi căldura, cu compozițiile lor ajustate pentru a face mai mult de una sau de alta. Căldura este eliberată lăsând aerul să curgă prin canalele dintre cărămizile refractare stivuite.
Procesele de obținere a cimentului, oțelului și sticlei au nevoie de temperaturi de peste 1.000°C pentru a funcționa. În prezent, această căldură este obținută în mare parte prin arderea combustibililor fosili. Potrivit cercetătorilor, aceste procese sunt responsabile pentru aproximativ 17% din emisiile anuale de CO2 la nivel mondial.
În timp ce această căldură poate fi produsă cu energie regenerabilă, cum ar fi cea eoliană și solară, fabricile au nevoie de surse consistente de energie pentru a funcționa și, prin urmare, au nevoie de stocare adecvată dată fiind natura variabilă a vântului și a soarelui.
Cercetătorii propun ca mediu de stocare cărămizile refractare, încălzite cu surse regenerabile, în loc de baterii și hidrogen ca stocare.
„Prin stocarea energiei în forma cea mai apropiată de utilizarea sa finală, reduceți ineficiența conversiei energiei. Se spune adesea în domeniul nostru că „dacă vrei dușuri fierbinți, păstrează apă caldă, iar dacă vrei băuturi reci, păstrează gheață”; astfel încât acest studiu poate fi rezumat ca „dacă aveți nevoie de căldură pentru industrie, depozitați-o în cărămizi refractare”, a adăugat dr. Daniel Sambor, cercetător de la Stanford.
CITEȘTE ȘI: Soluții eficiente din punct de vedere energetic: Oamenii de știință au inventat cărămizile din deșeuri de sticlă
Cercetătorii au analizat procesele industriale din 149 de țări, care sunt responsabile colectiv pentru 99,75% din emisiile antropice de dioxid de carbon.
Oamenii de știință au folosit modelarea pentru a examina doua scenarii privind modul în care sistemele energetice ale acestor țări s-ar schimba dacă ar funcționa cu energie 100% regenerabilă până în 2050. Într-un scenariu, cărămizile refractare au fost folosite pentru 90% din căldura industrială, în timp ce în celălalt, au fost” nu este folosit deloc.
„Am descoperit că aceste materiale – cărămizile refractare – permit o tranziție mai rapidă și mai ieftină către sursele regenerabile, iar asta îi ajută pe toată lumea în ceea ce privește sănătatea, clima, locurile de muncă și securitatea energetică”, a mai spus Jacobson.
Scenariul utilizând cărămizi refractare a fost cu 1,27 trilioane USD mai ieftin decât scenariul fără cărămidă refractă în termeni de cost de capital și a redus dramatic nevoia de alte tehnologii de stocare în rețea.
„Ceea ce mă entuziasmează este că impactul este foarte mare, în timp ce multe tehnologii pe care le-am analizat, au un impact marginal. Aici pot vedea un beneficiu substanțial la costuri reduse din mai multe unghiuri, de la a ajuta la reducerea mortalității cauzate de poluarea aerului până la facilitarea tranziției lumii către surse regenerabile curate.”, a menționat Jacobson.
Autor: Corina Gheorghe
Foto: Pixabay.com
CITEȘTE ȘI:Cărămizile antice dezvăluie enigme ale câmpului magnetic al Pământului
