Dünya genelindeki tüm fosil yakıt santrallerini kapatmak ve enerji ihtiyacımızın üç katına kadar güneş ve rüzgar enerjisi santralleri kurmak, ne yazık ki güneş ve rüzgarın güvenilir olmama sorunları nedeniyle elektrik kesintilerinden kaçınmamıza yetmez. Bu zorluğun tek çözümü, büyük miktarda elektrik depolamaktır.
Ancak karşımıza çıkan bir sorun şu ki, bir kilowatt saatlik (kWh) elektriği depolamak, güneş panelleri ile aynı miktarda elektrik üretmekten çok daha maliyetlidir. Bu durum, bizi kısa vadede kurulumu ve işletmesi zor, ayrıca tartışmalı atıklara yol açabilen nükleer santrallere bağımlı kılar.
Bu nedenle, dünya genelinde bilim insanları ve şirketler, gelecekte standart haline gelmesi beklenen teknolojilere odaklanarak elektriği ucuz ve sorunsuz bir şekilde depolamak için çaba sarf etmektedir. Bu teknolojiler arasında en umut vadedeni, yüksek sıcaklıkta sıvı halde parlayan metalin yaydığı kızılötesi ışınları elektrik enerjisine dönüştüren Termal Fotovoltaik (TPV) panellerdir.
Aslında, çoğumuz evlerimizde “UFO” olarak bilinen cihazlar aracılığıyla, kızılötesi ısı yayım teknolojisinden faydalanıyoruz. Bu cihazlar tarafından yayılan enerjiyi hepimiz hissediyoruz. Aynı şekilde, güneşin bizi ısıtması da bu görünmez dalga boylarındaki enerjide saklıdır.
Termal Fotovoltaik (TPV) paneller, şu anda %40’a kadar bir verime ulaşmış durumda ve ileride %50’ye kadar daha gelişme potansiyeline sahip gözüküyor. Bu paneller, güneşten uzak olmamıza rağmen, enerji depolama amacıyla kullanıldıklarında oldukça pratik hale geliyorlar. Güneşe doğru tutulsa dahi yeterli enerji elde etmek mümkün olmayabilir, ancak enerji depolama için oldukça etkili bir çözüm sunuyorlar.
Fourth Power şirketi, elektrikle 2400 °C’a kadar ısıtılan kalayı dev ısı yalıtımlı tanklarda muhafaza ederek çığır açan bir enerji depolama çözümü sunuyor. Bu özel tasarlanmış tanklar sayesinde, ısıtılan kalay günde sadece %1 oranında enerji kaybına uğruyor. Daha sonra, bu sıvı kalay, Fourth Power’ın kendi üretimi olan grafit pompalar kullanılarak TPV hücreleri bölümüne pompalanıyor. TPV hücreleri, kalaydan gelen enerjiyi emdikten sonra arta kalan enerji depoya geri dönüyor.
Bu süreçte, grafit pompalar, 2400 °C sıcaklıktaki metali taşıyarak en yüksek sıcaklıkta pompa rekorunu elinde tutuyor. Bu, akışkan mekaniğinde 100 yıldır görülmeyen bir başarıdır. Ayrıca, şirketin ikinci bir rekoru, %40 verimlilik oranına sahip olan TPV hücreleridir. Bu, önceki dünya rekorunu (%32) önemli ölçüde aşan bir başarıdır. Fourth Power, yüksek sıcaklıkta enerji depolama ve dönüşüm konularında öncü bir role sahip olmaya devam ediyor.
Firma, elektriği depolayıp tekrar ürettiğinde %50 oranında verimlilik elde ediyor. Dahası, sistemde kullanılan bileşenlerin maliyeti o kadar düşük ki depolama maliyeti kilowatt saat başına 25 dolara kadar gerilemiş durumda. Bu, lityum iyon bataryaların 139 dolara kadar düşmesine rağmen hala çok yüksek bir maliyetle karşılaştırıldığında oldukça rekabetçi bir çözümdür. Ayrıca, bu sistemin avantajlarından biri de daha büyük bataryalar veya birden fazla depo kullanarak maliyeti daha da düşürebilme imkanının bulunmasıdır. Bu sayede istenirse 5 saatlik elektrik depolanabilir, istenirse 100 saatlik enerji saklanabilir. Bu esneklik, enerji depolama sistemlerinde daha geniş ve uygun kullanımı mümkün kılar.
Sistem, istenirse ısı enerjisini de elektrikle birlikte üretebiliyor. Bu durumda saklanan enerjinin geri dönüş verimi neredeyse %100’e ulaşıyor. Elde edilen bu ısı enerjisi, istenirse endüstride veya şehirlerin merkezi ısıtma sistemlerinde kullanılabilmektedir.
Sistem, tamamen inert olan argon gazı ile doldurulmuş olduğundan oksitlenme olasılığı bulunmamakta ve korozyon önlemleri alındığından en az 30 yıl boyunca dayanıklı olması beklenmektedir.
Firma, geçtiğimiz günlerde elde ettiği 19 milyon dolarlık Seri A fonu ile 2026 yılına kadar ilk 1 MWh’lik prototipini tamamlamayı planlamaktadır. Bu sermaye, firmanın yenilikçi enerji depolama teknolojisini daha da geliştirmesine ve pazara sunmasına olanak sağlayacaktır.
Kaynak: https://techcrunch.com/2023/12/12/fourth-power-series-a
Yorumlar