Универсальная CLES-система эффективнее и дешевле Tesla Powerwall

Новая система, разработанная Университетом Ньюкасла совместно с компанией Infratech, представляет собой устройство размером с холодильник, которое сочетает в себе свойства генератора и аккумулятора. Устройство, которое ученые назвали CLES (Chemical Looping Energy-on-Demand System), может использовать для производства энергии природный газ, брать ее напрямую из сети или возобновляемых источников, а также хранить ее для дальнейшего использования, пишет издание New Atlas.

Устройство работает за счет окислительно-восстановительных реакций: специально подобранная (и засекреченная) смесь веществ циклически приобретает и теряет электроны. Когда частицы окисляются, они нагреваются и создают пар, который вращает турбину — таким образом вырабатывается электричество. Затем, когда частицы снова восстанавливаются, они вырабатывают кислород, который также можно собрать.

«Восстановление — это эндотермический процесс, и для него вы в основном потребляете энергию, в то время как окисление является экзотермическим процессом, и вы в действительности производите очень много тепла в ходе реакции, — говорит профессор Университета Ньюкасла и автор изобретения Бехдад Мохтадери. — Управляя этим окислительно-восстановительным циклом, мы производим энергию для этапа восстановления, используя различные источники энергии. Это может быть природный газ, может быть электричество, полученное в непиковый период, а может быть энергия, полученная из возобновляемых источников».

Кроме производства энергии и кислорода, система может сохранять избытки тепла, вырабатываемого во время окисления, и в дальнейшем использовать его для нагрева воды, отопления дома, или, наоборот, его охлаждения (при помощи отдельного оборудования). Помимо этого, при необходимости система может использоваться для производства и хранения водорода.

По словам создателей CLES, секретная смесь, которая лежит в основе работы устройства, обошлась им меньше, чем в $112 за тонну. За раз система использует очень небольшое ее количество, а частицы в ее составе — «натурального происхождения».

Текущая версия устройства для промышленного применения производит в день примерно 120 кг кислорода и 720 кВт⋅ч энергии — этого достаточно, чтобы обеспечить электричеством примерно 30-40 домов. Домашняя версия системы, которую изобретатели еще только планируют выпустить, будет производить примерно 24 кВт⋅ч электричества.

«Мы верим, что когда мы выпустим домашние версии CLES, с точки зрения эффективности они будут такими же, как системы Tesla, если не лучше, — говорит Мохтадери. — По нашим оценкам, стоимость наших систем будет составлять примерно 75% от стоимости Tesla».

Домашние энергонакопители Tesla Powerwall 2, представленные компанией Tesla в конце октября прошлого года, могут хранить до 14 кВт⋅ч энергии и стоят $5500. Таким образом, системы CLES, которые могут еще и производить кислород и водород, обойдутся покупателям примерно в $4125. Ученые планируют выпустить устройство во второй половине 2017 года.