Energiantuotannossa siirrytään koko ajan enemmän uusiutuviin lähteisiin. Yksi iso ongelma yhtälössä on edelleen: energian varastointi. Nyt Massachusetts Institute of Technologyn tutkijat ovat kehittäneet ongelmaan ratkaisun, joka perustuu nestemäisen piin käyttöön.

MIT:n tutkijoiden konseptissa aurinko- tai tuulivoimalan tuottama energia varastoidaan jättimäisiin nestemäistä piitä sisältäviin säiliöihin. Tutkijoiden mukaan ratkaisu olisi merkittävästi edullisempi kuin sähköenergian varastointi litiumioniakustoihin. Ratkaisu oli myös puolta halvempi kuin vesivoiman käyttö varastointiin.

Uusiutuvien energianlähteiden ongelma tällä hetkellä on se, että sen tueksi tarvitaan fossiilisiin polttoaineisiin perustuvia turbiineja. Muuten ei voida taata jatkuvaa energiansyöttöä verkkoon. MIT:n mekaniikkasuunnittelun professori Asegun Henryn mukaan nestemäinen pii voi ratkaista tämän suurimman haasteen uusiutumattomien energianlähteiden käytössä.

Henryn tiimeineen kehittämä ratkaisu on esitelty Energy and Environmental Science -tiedelehdessä. Toisin kuin perinteisessä aurinkopaneelifarmissa, jossa valo muunnetaan suoraan sähköksi, MIT:n ratkaisussa lähdettiin liikkeelle menetelmästä, jossa valo keskitetään suurilla peileillä ja muunnetaan lämmöksi. Lämmön varastointi on paljon edullisempaa kuin sähkön varastointi.

Auringon lämpö varastoidaan suuriin sulaa suolaa sisältäviin tankkeihin, jotka lämmitetään noin tuhanteen Fahrenheitiin eli yli 500 Celsius-asteeseen. Kun tarvitaan sähköä, kuumaa suolaa pumpataan mekanismin läpi, joka muuntaa kuumuuden höyryksi. Tämä hyödy muunnetaan turbiinissa sähköksi.

Menetelmä on ollut valmis jo pidemmän aikaa, mutta aiemmin ei ajateltu että sen kustannus voisi kilpailla luonnonkaasun kanssa. Mikäli suolaa lämmitetään paljon nykylämpötiloja kuumemmaksi, suola syövyttäisi varastointiin käytetyt ruostumattomasta teräksestä valmistetut säiliöt. Siksi tutkijat etsivät ainetta, joka voitaisiin varastoida paljon kuumemmassa.

Lopulta suolan tilalle löytyi pii, joka kestää yli 2000 asteen lämpötiloja. Viime vuonna MIT:n tiimi kehitti pumpun, joka kestää näin kovia lämpötiloja ja jonka avulla nestemäistä piitä voitaisiin pumpata järjestelmän läpi. Pumpun lämmönkestävyys on itse asiassa noteerattu jopa Guinessin ennätyskirjassa.

Innovaatioiden myötä tutkijat saivat valmiiksi konseptin, jota he kutsuvat nimell TEGS-MPV (Thermal Energy Grid Storage-Multi-Junction Photovoltaics). Siinä mikä tahansa uusiutuva energia muunnetaan lämpöenergiaksi joulelämmittämisen avulla: siinä sähkövirta johdetaan lämmityselementin läpi. Järjestelmä voidaan liittää nykyisiin uusiutuvien energiamuotojen tuottojärjestelmiin. Iso muutos aiempaa on se, että esimerkiksi aurinkoenergiaa voisi käyttää asuntojen sähköntuotantoon myös silloin, kun aurinko ei paista.

Järjestelmä koostuu suuresta, vankasti eristetystä ja halkaisijaltaan 10-metrisestä grafiittitankista, joka olisi täytetty nestemäisellä piillä, jota säilytettäisiin reilun 1900 asteen lämpötilassa. Tämä ”kylmä” tankki on liitetty kuumempaan tankkiin lämmityselementteihin liitetyillä putkilla. Kun sähköä siirretään tankkiin, tämä energia muunnetaan lämmöksi lämmityselementtien avulla. Samaan aikaan nestemäistä piitä pumpataan kuumaan tankkiin lämmityselementtien läpi, jonka jälkeen lämpöenergiaa varastoidaan tankissa 4300 Fahrenheitin eli lähes 2400 asteen lämpötilassa.

Kun sähköä tarvitaan, nestemäinen valkoisena hohtama pii pumpataan valoa säteilevien putkien läpi. Tämä valo muunnetaan erikoisvalmisteisilla aurinkokennoilla sähköksi, joka voidaan syöttää kaupungin sähköverkkoon. Viilentynyt nestemäinen pii voidaan pumpata takaisiin ”kylmään” tankkiin odottamaan seuraavaa varastointijaksoa. Näin nestemäinen pii toimii ikään kuin suurena uudelleenladattavana akkuna.

MIT:n tutkijat kutsuvat konseptiaan lempinimellä ”aurinko laatikossa” (sun in a box).

 

ETNtv

Watch ECF videos

Korteilla vauhtia IoT-kehitykseen

Sulautetun laitteen kehitys onnistuu useimmiten helpoiten valmiiden moduulien avulla. Nykyään niitä saa myös tehokkailla Apollo Lake -sarjan prosessoreilla varustettuna.

Lue lisää...

Suomen suurin valtti kybersodassa on luottamus

Teknologia19 – Aalto-yliopiston kyberturvallisuusprofessori Jarno Limnéll uskoo, että luotettavuudesta voi tulla suomalaisten yritysten suurin myyntivaltti tulevaisuudessa. – Tärkein kysymys on tulevaisuudessa, kehen ja mihin voimme luottaa. Luottamuksesta on tulossa hyvin arvokas aineeton pääoma yrityksille, Limnéll sanoi eilen messukeskuksessa.

Lue lisää...

LATEST NEWS

NEW PRODUCTS

 

NEWSFLASH

Ciklum, established in 2002, is a custom product engineering company with a global presence across 15 countries in 3 continents. We specialize in crafting bespoke digital solutions that push boundaries and transform industries, including full-scale IoT solutions. Whether it's cutting-edge embedded systems, data architecture or IoT, we seamlessly integrate our solutions into your existing infrastructure.

 

 

Check Point Software Technologies Ltd. is a leading provider of cyber security solutions to corporate enterprises and governments globally. Check Point Infinity’s portfolio of solutions protects enterprises and public organisations from 5th generation cyber-attacks with an industry leading catch rate of malware, ransomware and other threats.

 

 

 

AcalBfi is a leader in the development of custom technology solutions for electronic applications. Our engineers and our approach will ensure we can solve your technical challenges with custom solutions that integrate multiple technologies.

 

Analog Devices, Inc. is a global semiconductor leader that bridges the physical and digital worlds to enable breakthroughs at the Intelligent Edge. ADI combines analog, digital, and software technologies into solutions that help drive advancements in digitized factories, mobility, and digital healthcare, combat climate change, and reliably connect humans and the world.

 

EBV Elektronik was founded in 1969 and is one of the leading specialists in European semiconductor distribution. This success is based on the underlying company philosophy, which was developed a long time ago and which still applies today: operational excellence, flexibility, reliability and execution – with the goal of achieving the highest degree of customer satisfaction. 

  

The Rohde & Schwarz technology group develops, produces and markets a wide range of electronic capital goods. With its extensive product portfolio, the company makes an important contribution to a safer and connected world. In the test & measurement, secure communications, networks & cybersecurity and broadcast & media markets, customers worldwide rely on Rohde & Schwarz and its cutting-edge solutions.

 

 

 

Mespek is an industrial electronics company. Our main product areas are embedded modules, industrial computing, test & measurement modules and server management systems (KVM-switches). Besides our domestic customers we have clients also in several countries such as Benelux, China, Estonia, Ireland, Norway, Russia, Sweden, Switzerland, et cetera..

 

We offer unique and cost-effective customized solutions based on electronic components and systems, as well as standard products from selected manufacturers. We also have own production company for electronics and cabling in Sweden. We have 90 years of experience, deep engagement, knowledge together with trustworthy and effective logistics worldwide. We are ISO 9001 and ISO 14001 certificated.

 

Richardson RFPD, an Arrow Electronics Company, is an electronic component distributor focused on RF and Wireless Communications, industrial IoT, Power Conversion and renewable energy markets. With our global reach and extensive technical capability, we serve our customers through component development and selection, technical support, and world-class logistics and supply chain capabilities. Whether designing with discrete components or looking to take advantage of integrated circuits or systems RichardsonRFPD’s worldwide design centers and technical sales team provide comprehensive support to bring your product ideas to market.

u‑blox is a global technology leader in positioning and wireless communication in automotive, industrial, and consumer markets. Their smart and reliable solutions, services and products let people, vehicles, and machines determine their precise position and communicate wirelessly over cellular and short range networks. With a broad portfolio of chips, modules, and secure data services and connectivity, u‑blox is uniquely positioned to empower its customers to develop innovative and reliable solutions for the Internet of Things, quickly and cost‑effectively.

KYOCERA AVX is a leading global manufacturer of advanced electronic components, including antennas, fuses, capacitors, filters, couplers and RF switches, engineered to accelerate technological innovation and build a better future. Supplying more than one million antennas per day, KYOCERA AVX is an industry-leading supplier of innovative antenna solutions, covering all major frequency bands and applications. KYOCERA AVX antennas utilize a wide array of materials -including LDS, stamped metal, ceramic, PCB, and FPC- to support a variety of custom and standard configurations (external indoor/outdoor, embedded on/off-board).

 

 





ECF template