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发布日期:2025-01-07 06:13 点击次数:57
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(起原:MIT News)
不管是制造水泥、钢铁、化学品照旧纸张,这些坐褥历程齐需要无数热能,而险些无一例外,公共的制造商齐是通过燃烧化石燃料来获取热能。
为了激动工业范围的清洁化,一些初创公司正在尝试改变特定材料的坐褥工艺,甚而奏凯纠正材料自身。Daniel Stack(MIT 2017 年硕士毕业、2021 年博士毕业)则遴选从起源脱手,通过替代热源来全面应酬工业排放问题。
自 2014 年进入 MIT 以来,Stack 便奋力于研发烧能电板。这种电板讹诈电能加热导电版陶瓷耐火砖——一种如故被用作热储存和绝缘的传统材料。
2021 年,Stack 共同创立了 Electrified Thermal Solutions 公司,该公司随后得胜考据了其耐火砖不错高效储存热能数小时,并通过加热空气或气体将热量开释,温度高达 3272 华氏度(约 1800 摄氏度),足以温和最严苛的工业应用需求。
浮松 3000 华氏度的高温记号着电加热行业的一猛意见,这让一些公共最难减碳的范围初次粗略讹诈可再生动力。同期,这种技巧还带来了全新的低老本模式,可在电价最低、动力最清洁的时段充分讹诈电力。
“咱们在 Electrified Thermal Solutions 公司放眼公共,但在往日五年里,咱们留神到好意思国国内出现了一个终点有诱惑力的契机。”Stack 说说念,“纯真用电模式的兴起获利于动力价钱的变化趋势,尤其是在好意思国中部地区的风能带(Wind Belt)。在哪里,每年逾越 20% 的时刻电价为负值,而寰宇范围内非岑岭时段电价缓缓下落的趋势也更加彰着。咱们的 Joule Hive 热能电板技巧不错充分讹诈这种低价且清洁的电力资源,不仅粗略温和工业供热需求,还不错在价钱上奏凯与化石燃料竞争,即使不琢磨技巧对时事的积极影响,这亦然一个极具经济价值的处罚决策。”
为传统技巧注入新念念路:导电耐火砖的出身
2014 年,当 Daniel Stack 以硕士生身份加入 MIT 核科学与工程系时,他的研究宗旨很快发生了变化。
“我来到 MIT 时满怀期待,但愿能研究新一代核响应堆,但险些从第一天运转,我的矜恤点就变成了何如加热砖块。”Stack 回忆说念,“这与我的初志实足不同,但当我与我的导师 Charles Forsberg(MIT 首席研究科学家)商讨动力存储的蹙迫性以及它对核能和所有动力转型的价值时,我坚强到莫得比这更让我感兴致的样子了。”
耐火砖是一种用途芜俚、价钱便宜的粘土砖,几千年来一直用于壁炉和烤炉中。2017 年,Forsberg 和 Stack 共同发表了一篇论文,展示了耐火砖在存储可再生动力热量方面的后劲。然则,其时的系统仍使用电阻加热器(访佛于烤面包机和取暖器中的金属线圈),这一为止使温度输出受到了很大为止。
在博士研究时间,Stack 与 Forsberg 协作,研发出导电耐火砖,取代了传统的电阻加热器,使砖块粗略奏凯产生热量。
“电加热器是最大的瓶颈,它们寿命短、易损坏,且无法达到弥散高的温度。”Stack 解释说念,“咱们的想法是跳过加热器,奏凯讹诈耐火砖这种便宜且充足的材料。它们不错承受火焰的高温,并捏续数天。”
通过调动传统耐火砖的化学因素,Forsberg 和 Stack 得胜制造出了导电耐火砖。Electrified Thermal Solutions 公司坐褥的砖块有 98% 的因素与现存耐火砖疏通,并接管疏通的制造工艺,从而不错通过现存坐褥阵势裁汰制酿老本。
在行将获取博士学位时,Stack 坚强到他的发明有很大的营业化后劲。为了激动这一想法,他运转在 MIT 斯隆料理学院学习关系课程,并积极参与创业行径。他花时刻在 MIT 创业中心开展样子,同期参加了 StartMIT 和 I-Corps 创业加快有联想。此外,他还获取了好意思国动力部的救助,以及 MIT 风险指令作事(VMS)的匡助。
“通过波士顿的改进生态系统、MIT 的救助以及动力部的匡助,咱们得以将这一技巧从本质室推向商场。”Stack 说说念,“咱们的后果是导电耐火砖,咱们称之为 e-Brick。”
Electrified Thermal Solutions 公司将其耐火砖拼装在隔热的金属盒中,这些金属盒是现成的商品。诚然系统不错确认具体需求进行高度定制,但公司的步调系统不错领受和开释约 5 兆瓦的能量,并存储约 25 兆瓦时的热量。
当前,公司如故在位于马萨诸塞州梅德福的总部展示了该系统坐褥高温的智商,并对其进行了屡次轮回测试。通过这些努力,Electrified Thermal Solutions 公司已从动力部多个部门获取了 4000 万好意思元的资金救助,用于扩大技巧范畴并与制造商协作。
“与其他电加热技巧比拟,咱们的系统不错罢了更高的温度和更长的寿命。”Stack 暗意,“这意味着好多本来无法减碳的工业风景,当今不错用咱们的技巧替代化石燃料。”
为公共问题提供范畴化处罚决策
Electrified Thermal Solutions 公司正与数百家工业企业磋商,这些企业涵盖水泥、钢铁、玻璃、基础化学品和特种化学品、食物饮料以及纸浆和纸张制造等范围。
“工业供热问题影响着地球上的每一个东说念主。”Stack 暗意,“它们本体上齐面对通常的挑战:如安在动力转型中以经济实惠且零碳的方式获取热能。”
当前,该公司正在修复一个兆瓦级营业化系统,瞻望将在将来七个月内插足运行。
“来岁将是向行业讲授这一技巧的蹙迫时刻。”Stack 说说念,“咱们将讹诈这一营业化系统展示客户所需的各式运行模式,并但愿在年底前能在客户现场部署这些系统。这将是电加热范围的一个雄壮确立,亦然一个里程碑,因为商场上莫得其他处罚决策能达到咱们这么的高温输出。”
通过与制造商协作坐褥耐火砖和外壳,Electrified Thermal Solutions 但愿以低老本快速将其系统部署到大范畴工业范围。
“从一运转,咱们就将这些 e-Brick 联想为不错快速膨胀,并能在现存供应链和制造工艺中快速坐褥。”Stack 解释说念🔥买球·(中国)APP官方网站,“若是想让重工业罢了减碳,莫得比讹诈零碳电力滚动为热能更便宜的方式了。咱们奋力于成为解锁这一智商的中枢技巧,使公共动力转型历程中有两位数比例的动力畅通过咱们的系统。”