Ледяные батареи помогут снизить потребление электроэнергии: как они работают
Команда ученых из Техасского университета A&M совершенствуют новую технологию, которая позволит снизить нагрузку на и так перегруженные энергосистемы. Речь идет об охлаждении домов с помощью льда.
Такой подход известен как хранение тепловой энергии или же «ледяные батареи». Он использует энергию, чтобы заморозить жидкость ночью, когда люди спят и нагрузка на энергосистемы снижается. После этого лед тает, снижая температуру в помещениях в часы пик. Это поможет значительно сократить потребление электроэнергии на кондиционирование домов в течение дня. В свою очередь, ледяные батареи смогут снизить общий спрос на энергию и затраты на нее, пишет Popular Science.
Также подобная технология может стать решением для центров обработка данных с использованием ИИ, которые нуждаются в постоянном охлаждении.
У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!
Ледяные батареи уже прошли лабораторные испытания и используются в реальном мире. Самый известный проект был осуществлен в 30-этажном небоскребе Eleven Madison на Манхэттене. Для того, чтобы охладить здание в часы пик используется около 226 тыс. кг льда. Это сравнимо с тремя городскими автобусами, заполненными льдом.
Компания Trane Technologies Commercial HVAC Americas, которая отвечает за систему охлаждения небоскреба, сообщила, что ледяные батареи снизили расходы на кондиционирование до 40%.
«Когда люди начинают использовать электроэнергию в середине июля для охлаждения своих домов и зданий, это создает серьезную нагрузку на электросеть», - говорит президент Trane Холли Пейпер.
В последнее время рынок ледяных батарей растет с большой скоростью. Одна лишь компания Trane установила более 4 тыс. установок по всему миру.
Конечно, охлаждение огромного количества воды также требует энергии. Системы ледяных аккумуляторов используют гидраты солей для превращения жидкости в лед. Гидраты солей вступают в реакцию с другими химическими веществами, которые ученые называют «зародышеобразующими частицами», замораживая жидкость.
Тип этих частиц и точные температуры во время процесса могут существенно влиять на эффективность всей системы ледяных аккумуляторов.
На кондиционирование воздуха обычно уходит около 20% от общего потребления энергии, а в жаркие дни этот показатель может увеличиваться почти до 70%.
Ледяные батареи не являются панацеей, но по мнению экспертов, они могут остановить волну новой энергетической дилеммы. Если технология будет масштабирована, она поможет снизить общее потребление энергии, что снизит потребность в новых источниках энергии. Это значит, что использование ледяных батарей сможет компенсировать потребность в дополнительных источниках энергии на основе ископаемого топлива. Как известно, его сжигание приводит к еще большему нагреву планеты, а значит, и к более сильным волнам жары летом.
Напомним, создан новый материал для охлаждения домов. Ученые создали более 1500 уникальных материалов, которые могут контролировать излучение тепла. Это в свою очередью, обеспечивает более высокую точность нагрева и охлаждения зданий, что обеспечивает лучшую энергоэффективность.