Brug af mursten til at opbevare elektricitet

Ildsten har været en del af menneskehedens teknologiske arsenal i mindst tre årtusinder siden hittitternes æra. Fremstillet med specielle varmebestandige ler, brændt ved høje temperaturer, kan ildsten modstå temperaturer på op til 1.600 °C. Nu viser et forslag fra MIT-forskere, at denne ældgamle opfindelse kunne spille en nøglerolle i at hjælpe verden med at skifte væk fra fossile brændstoffer.

Ideen er at opbevare overskydende elektricitet produceret, når efterspørgslen er lav - for eksempel fra vindmølleparker om natten - ved at bruge elektriske modstandsvarmere, den samme slags som findes i elektriske ovne eller tørretumblere, som omdanner elektricitet til varme. Apparaterne ville bruge den overskydende elektricitet til at opvarme en stor masse ildsten, som kan holde på varmen i mange timer, givet tilstrækkelig isolering. Senere kunne varmen bruges direkte til industrielle processer, eller den kunne føde generatorer, der omdanner den tilbage til elektricitet.

Teknologien i sig selv er gammel, men dens anvendelighed i denne sammenhæng skyldes den hastige nylige stigning i intermitterende vedvarende energikilder og de særlige kendetegn ved den måde, elpriserne fastsættes på. Teknologisk kunne systemet være blevet udviklet i 1920'erne, men der var ikke noget marked for det dengang, siger Charles Forsberg, SM '71, ScD '73, en forsker i MIT's Institut for Nuklear Science and Engineering og hovedforfatter til en nylig forskningspapir, der beskriver planen.

Forsberg siger, at efterspørgslen efter industriel varme faktisk er større end den samlede efterspørgsel efter elektricitet, og i modsætning til efterspørgslen efter elektricitet er den konstant. Fabrikker kan gøre brug af ekstra varme, når den er tilgængelig, hvilket giver et næsten ubegrænset marked for det.

Systemet, kaldet FIRES (for firebrick modstandsopvarmet energilagring), ville i realiteten hæve minimumsprisen på elektricitet på forsyningsmarkedet. Elpriserne fastsættes en dag i forvejen, med en særskilt pris for hvert en-times segment af dagen. Men det system kan føre til mærkelige udfald, når strøm er meget billigt at producere. Fordi driftsomkostningerne for sol-, vind- og atomkraft er forsvindende små, kan markedsprisen dykke til næsten nul, når udbuddet dækker næsten hele efterspørgslen, hvilket gør anlæggene uøkonomiske.

Ved at omdirigere meget af det overskydende output til termisk lager og gøre det muligt at sælge varmen senere, når det er nødvendigt, kan FIRES hjælpe med at gøre kulstoffrie strømkilder mere rentable og dermed fremme deres ekspansion, siger Forsberg.

skjule