Горячие кирпичи: Как тепловые аккумуляторы изменят производство стали и цемента

На этой неделе индустрия тепловых батарей, или, как их любят называть, «горячих кирпичей», переживает по-настоящему знаменательное событие. Калифорнийский стартап Antora Energy объявил о планах запустить свое первое крупномасштабное производство в Сан-Хосе. Хотя Antora уже производит модульные тепловые аккумуляторы, новый завод должен радикально нарастить мощности и, что самое важное, открыть путь для отказа тяжелой промышленности от ископаемого топлива.

Декарбонизация часто сводится к электрификации быта: замена двигателей внутреннего сгорания на электрокары, газовых плит на индукционные панели и котлов на тепловые насосы. Однако значительная доля глобальных выбросов приходится на куда менее заметные, но критически важные промышленные процессы — производство стекла, стали, цемента и даже консервов.

Эти производства требуют экстремально высоких температур, зачастую превышающих 1000 или даже 1500 °C. Традиционно источником этой жары служит сжигание ископаемого топлива. По данным Международного энергетического агентства, на промышленное тепло приходится 20% мировых выбросов. Именно здесь на сцену выходят Antora и другие стартапы, разрабатывающие чистые и эффективные решения для генерации этого тепла.

Фундаментальная идея тепловых батарей проста: они используют возобновляемую энергию (солнце, ветер) для нагрева недорогих материалов с последующей теплоизоляцией. В случае Antora это массивные блоки из твердого углерода. Накопленное тепло сохраняется до момента, когда его необходимо выгрузить для производственных нужд. Новый завод Antora, запуск которого запланирован на следующий год, будет выпускать модули, адаптируемые под конкретные требования заказчиков.

«Реиндустриализация Американского Среднего Запада»

В беседе с Джастином Бриггсом, соучредителем и техническим директором Antora, прозвучала интригующая концепция «реиндустриализации Американского Среднего Запада». Бриггс убежден, что, предлагая более чистое тепло традиционно «грязным» отраслям, тепловые батареи помогут им расти, одновременно снижая углеродный след.

Это важный аспект, который часто упускают: климатические технологии влияют не только на технологии, но и на людей. Теория Бриггса заключается в том, что работники, уже знакомые с высокотемпературными процессами, смогут осваивать продукцию Antora при минимальном дополнительном обучении. Это делает тепловые аккумуляторы привлекательными для компаний, стремящихся воспользоваться бумом государственного финансирования, стимулируемого такими актами, как Закон о снижении инфляции (Inflation Reduction Act).

Ключевой вопрос — как помочь энергоемким отраслям перейти на чистые процессы без сбоев, массовых увольнений или привлечения совершенно нового персонала. Чистая альтернатива, позволяющая работникам применять уже имеющиеся навыки, может существенно снизить напряжение, связанное с потерей рабочих мест и структурной перестройкой, которые часто сопутствуют масштабному энергетическому переходу.

Что ждет индустрию тепловых батарей?

Эксперты внимательно следят за рынком и с оптимизмом смотрят в будущее, хотя и подчеркивают, что отрасль все еще находится на ранней стадии. Блейн Коллисон, исполнительный директор Renewable Thermal Collaborative, коалиции, занимающейся декарбонизацией промышленного тепла, считает, что тепловые батареи «находятся на пороге существенного начального масштабирования».

Оптимизм Коллисона подкреплен гибкостью тепловых батарей: они могут одновременно решать несколько задач. Во-первых, они снижают нагрузку на энергосеть, накапливая избыточную возобновляемую энергию. Во-вторых, они служат чистым источником тепла для промышленности.

Анонс Antora — лишь одно из подтверждений этой тенденции. Rondo Energy, еще один стартап в этой области, уже управляет собственным заводом и планирует наращивать производство. Немецкая компания Kraftblock объединилась с Pepsi для замены газовых котлов тепловыми батареями, сокращая выбросы при производстве чипсов и консервированных напитков. Тепловые батареи, возможно, не станут единственным решением проблемы промышленного тепла, но это, безусловно, одна из самых захватывающих областей для наблюдения.

Дополнительное чтение

Хотите узнать больше о «горячих кирпичах» и принципах работы теплового хранения? Ознакомьтесь с материалом, посвященным этой теме ранее.

Когда речь заходит об «электрификации всего», пивоварение также не остается в стороне. Старший редактор по энергетике из MIT Tech Review писал о том, как AtmosZero использует электрические бойлеры для снижения выбросов на пивоварнях.

Идея использования горячих кирпичей для хранения тепла существует давно. Есть материал 2017 года, посвященный именно этому.

Следим за климатом

Расследования показали, что крупная ставка Occidental Petroleum на улавливание углерода (CCS) не оправдала громких обещаний. Это подчеркивает риски гринвошинга и чрезмерной зависимости от CCS в достижении климатических целей компаний. (Bloomberg)

Экономическое соперничество США и Китая распространяется на минералы, что может иметь долгосрочные последствия для развития электромобилей в Америке. (Heatmap News)

Все больше работников, занятых на открытом воздухе, сталкиваются с опасными условиями из-за экстремальной жары. Законы, защищающие их, практически отсутствуют. (Grist)

Существует много дезинформации о климатических решениях. Представляем вам подробную проверку фактов о распространенных заблуждениях относительно электромобилей. (Carbon Brief)

Это видео пошагово показывает, как нью-йоркская компания улавливает CO2 и заключает его в бетонный блок. (Canary Media)
Green Mountain Power из Вермонта делает то, что мало кто из коммунальных служб осмеливается: раздает клиентам крупные аккумуляторы для предотвращения перебоев в электроснабжении. (The New York Times)