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科学探索|科学家设计“融化的巧克力片”砖块能有效存储可再生能源产生的能量

来自纽卡斯尔大学的工程师们想出了一种令人惊讶的新型储能系统 ， 它围绕着在砖块中存储像松饼中融化的巧克力片一样的热能 。该团队表示 ， 它们高效、可扩展、安全、廉价 ， 并可用于现有的燃煤电厂 。
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可再生能源是减少对地球影响的任何计划的关键组成部分 ， 但存储仍然是使这些系统可行的主要障碍 。最近的解决方案包括特斯拉的巨型锂离子电池 ， 或以非常规形式储存能源 ， 如熔盐或硅、陡峭坡道上的重型轨道车 ， 以及悬挂在矿井中或堆叠在塔楼上的巨大块状物 。
而现在 ， 清单上又多了一个新的条目--混色间隙合金（MGA）砖块 。这些砖块的尺寸仅为30 x 20 x 16厘米（11.8 x 7.9 x 6.3英寸） ， 由具有高导热性的材料制成 ， 因此它们可以很容易地加热以储存能量 ， 并在需要时冷却以再次释放能量 。
为了有效地做到这一点 ， 这些砖块由两个主要部分组成 。有一个固体基质 ， 将其以砖块的形状固定在一起 ， 而整个基质中嵌入的是可以熔化的颗粒 。该团队将这种设计描述为类似于松饼中的巧克力片 。
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“想象一下 ， 基质是蛋糕的组成部分 ， 它在加热时保持一切形状 ， 并迅速分配这些热量 ， ”该项目的工程师Mark Copus说 。“其他颗粒 ， 以巧克力片为代表 ， 通过固体到液体的变化阶段 ， 熔化并储存热能 。”
这个想法是 ， 这些MGA块可以在输出高峰期利用可再生能源的多余能量加热 ， 并将其储存起来 ， 以备需求高峰时使用 。或者 ， 它们可以堆放在其他发电厂内 ， 以帮助将废热回收到系统中 。
它们所释放的热能可以用来将水过热成蒸汽来运行涡轮机 ， 而无需燃烧煤炭 。这意味着 ， MGA块可以改造到退役或即将退役的燃煤电厂中 ， 以平滑过渡到可再生能源 。作为奖励 ， 这也消除了建造新设施或退役旧设施的需要 ， 而且不需要升级电网基础设施 。
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“燃煤电厂的排放是导致全球变暖的单一最大温室气体来源 ， ”MGA Thermal的联合创始人Erich Kisi教授说 。“转型燃煤电厂是一种双赢的方式 ， 既能提供清洁的基荷电力 ， 又能帮助防止电厂关闭造成的就业岗位流失 。”
该团队表示 ， MGA块还有一系列其他优势 。该系统只需增加额外的块状物就可以轻松扩展 ， 有可能储存多达数千兆瓦时的能量 ， 而且它们是由廉价和丰富的材料制成的 ， 因此它们的成本显然是相同大小的锂电池价格的10% ， 而据报道 ， 它们仍然可以输出相同的能量 。这些材料也是无毒的 ， 不会带来爆炸或泄漏有害化学物质的风险 。

【科学探索|科学家设计“融化的巧克力片”砖块能有效存储可再生能源产生的能量】MGA Thermal公司正在新南威尔士州建立一个制造工厂 ， 以将这种电池块的生产规模扩大到商业化水平 ， 并与瑞士E2S Power AG公司合作 ， 开始设计系统 ， 以重新利用欧洲的燃煤电厂来使用新的电池块 。


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