Jak uchovat energii? MIT navrhuje "slunce v krabici"

Vedle výroby elektrické energie a hledání dalších možných zdrojů tu jsou i jiné neméně podstatné problémy, a to především s tím, jak tuto energii efektivně uchovat pro další využití. To je zvláště důležité v případě obnovitelných zdrojů, které obvykle nedokáží poskytnout stabilní přísun energie zrovna v době, kdy ji potřebujeme. To je zvláště patrné v případě solárních panelů, přičemž zařízení TEGS-MPV má fotovoltaiku přímo v označení, takže je jasné, že se jí bude týkat. 

 

 

Aktuálně se v případě fotovoltaiky používají prostě baterie, ale jejich vysoká cena a omezená životnost stejně jako kapacita a navíc tepelné ztráty i potřeba chlazení, to vše nepředstavuje vhodnou kombinaci. Co tedy navrhují v MIT? Přece slunce v krabici, to je jasné, ale co si pod tím máme představit? 

 

Rozhodně ne nic jako jadernou fúzi a pokud jde o podobnost se sluncem či dokonce Sluncem, ta je spíše vzdálená. Slunce v krabici není nic jiného než tepelně odstíněné grafitové silo o průměru cca 10 metrů, které ve svém středu bude mít hroudu doběla rozžhaveného křemíku. Jde tak o ukládání energie v podobě tepla a princip je jasný. Ve dne může jít přebytečná energie ze solárních panelů (či jakéhokoliv jiného zdroje) do sila, kde bude zahřívat křemík. 

 

Není to ale tak jednoduché, jak by se dalo uvažovat. V prvé řadě je třeba říci, že na podobné bázi už pracují systémy využívající sůl, alespoň co se týče ukládání energie. V takovém případě jde o teploty kolem 550 °C a elektrická energie se bere zpět prostě tak, že se vyrábí pára roztáčející turbíny. Slunce v krabici by mělo pracovat jinak a především s mnohem vyššími teplotami. 

 

Křemík by byl na rozdíl od soli už roztavený a udržovaný v teplotě alespoň 2000 °C. Kolující v trubkách a zahřívaný topicími prvky by pak dosáhl teploty až 2400 °C. V takovém stavu je křemík tak žhavý, že emituje silné bílé světlo a právě toto světlo by z něj mohly sbírat specializované solární panely (multijunction photovoltaics), které dokáží využívat světlo o různých vlnových délkách. Právě proto mluvíme o slunci v krabici. 

 

Dle prvních testů v malém měřítku by jedno silo TEGS-MPV mohlo v sobě uložit dost energie, aby zásobovalo 100.000 domácností přes noc. To už je celkem slušný objem energie na malém prostoru, zvláště když se má využít především hojně dostupný uhlík a křemík.