成本约为化学电池1/5！超高温碳电池有望实现超低成本热能和能量存储

据相关报道，获比尔·盖茨（Bill Gates）支持的初创公司安托拉能源公司（Antora Energy）正准备推出一种集装箱式模块化热电池，旨在以尽可能低的成本储存可再生能源，然后以电力或工业加工热能的形式高效释放。



这一切都是为了实现重工业的去碳化--这是一项必须完成的工作，但由于可再生能源时断时续的特性，这也是一项棘手的工作。如果有化石燃料可以根据需要提供热量，那么工厂全天候运行就很容易，但如果没有太阳呢？

Antora的"砖烤面包机"热电池提出了一种解决方案：利用廉价的可再生能源加热隔热容器中的普通粘土砖，然后在需要时以高达1500°C（2,700°F）的工艺热量形式回收能量，成本约为化学电池的五分之一。利用廉价、丰富的材料，Rondo公司希望大规模部署这一解决方案，目标是在15年内将全球二氧化碳排放量减少15%。

公司的首个示范装置，正在加利福尼亚州Wellhead Electric Company的设施中部署。

Antora相信，它的碳基系统可以更便宜、更有用。说它更有用，是因为它的温度更高，能够提供高达2000°C（3632°F）的热量，因此与炼钢等大型工业领域密切相关。此外，这些能量还可以通过超高效热光电板以电力形式回收。

公司联合创始人兼首x i执行官安德鲁-波尼（Andrew Ponec）在Medium上发帖解释了Antora选择碳块的原因，其实质是："碳块是其他几种工业流程的废弃物，也是金属行业的常见投入品，通过完善的供应链，这些碳块的数量几乎不受限制，是"目前成本最低的散装热存储材料之一"，材料成本约为1美元/千瓦时，比锂离子电池便宜约50倍。"

固态碳具有高导热性和高机械强度，温度越高，强度越高，因此能够快速吸收大量能量,碳块在高达3000°C（5432°F）的温度下仍能保持固态，大约是钢熔化温度的两倍，从而避免了熔盐和其他液态储热介质的许多问题,高能量密度使这些碳块易于运输，并使Antora热电池在现场占地面积小.

波尼写道："碳的极端温度稳定性的最后一个优势与传热有关。辐射传热与源物体温度的四次方（T⁴）成正比，因此如果将温度提高一倍，辐射传热就会增加16倍。这是一个强大的比例因子！结果就是，在高于1500°C的温度下，热传递的原理与我们在室温下所x i惯的完全不同。辐射比传导和对流更占优势。例如，在2000°C的温度下，99%以上的热传递是通过光而不是传导和对流进行的。"

因此，Antora的系统利用光辐射来利用碳砖发出的热量，波尼认为这种方法"比其他方法更简单、更便宜、更可靠"。如果客户需要热能，系统会加热装有蒸汽、热空气或其他工艺流体的管道，然后通过管道输送到设施周围需要热能的地方。

如果客户需要用电，Antora可以将热量转化为电能。波尼解释说："我们将热量照射到改良的光伏板（类似于太阳能电池板）上，从而产生电力。我们的团队已经开发出一种打破世界纪录的固态热引擎，只需几微米的材料，没有移动部件，就能将辐射热转化为电能。这是后话，但现在我们只能说，拥有一个结构紧凑、功率密度高、可扩展且高效的设备，能够将热量转化为电能，是非常有用的！"