ابتكار "شمس في صندوق" تغذي مدينة بأكملها بالطاقة

طور باحثو معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا "بطارية المدينة" الجذرية، القادرة على تخزين الحرارة الزائدة في السيليكون المنصهر.

ويقول الباحثون إن ما يسمى بـ "الشمس في صندوق" يمكن أن تخزن الطاقة الزائدة من الطاقة الشمسية وطاقة الرياح، وتعيدها على شكل شبكة كهربائية عند الطلب.

وتتيح البطارية إمكانية تزويد المدن بالطاقة عندما تكون الشمس غائبة، ولكن على مدار الساعة.

ويخزن التصميم الجديد الحرارة في خزانات كبيرة من السيليكون المنصهر الأبيض الساخن. ويمكنه بعد ذلك تحويل الضوء من المعدن المتوهج إلى كهرباء عند الحاجة.

ويقدر الباحثون أن نظام تخزين واحد يمكن أن يمد مدينة صغيرة تضم حوالي 100 ألف منزل، ب الطاقة المتجددة بالكامل.

وستكون البطارية المطورة أرخص بكثير من بطاريات أيونات الليثيوم، التي تم اقتراحها كطريقة مجدية (وإن كانت مكلفة)، لتخزين الطاقة المتجددة.

ويقدر الباحثون أيضا أن النظام سيكلف حوالي نصف كمية التخزين الكهرومائي الذي يتم ضخه، وهو أرخص شكل لتخزين الطاقة على نطاق الشبكة حتى الآن.

ويعتمد نظام التخزين الجديد على استخدام حقول ممتدة من المرايا الضخمة، لتركيز ضوء الشمس على برج مركزي، حيث يتم تحويل الضوء إلى حرارة، تتحول في النهاية إلى كهرباء.

وتخزن محطات الطاقة الشمسية المركزة الحرارة الشمسية في خزانات كبيرة مملوءة بالملح المنصهر، الذي يتم تسخينه إلى درجات حرارة عالية، تبلغ حوالي ألف درجة فهرنهايت.

وعندما تكون هناك حاجة للكهرباء، يتم ضخ الملح الساخن من خلال مبادل حراري، ينقل حرارة الملح إلى بخار. ثم يحول التوربين هذا البخار إلى كهرباء.

وبحث الفريق عن وسيلة أخرى غير الملح لتخزين الحرارة عند درجات حرارة أعلى من ذلك بكثير، واستقروا على السيليكون، وهو أحد أكثر المعادن وفرة على الأرض، يمكن أن يتحمل درجات حرارة عالية بشكل لا يصدق، تتجاوز 4 آلاف درجة فهرنهايت.

وفي العام الماضي، طور الفريق مضخة يمكنها تحمل مثل هذه الحرارة الشديدة، ويمكنها أن تضخ السيليكون السائل من خلال نظام تخزين متجدد. كما صنعوا خزانا مصغرا من الغرافيت، تم ملؤه بالسيليكون السائل لاختبار الخطة.