Sıcak günlerde sıcaklıklar yükselirken çoğumuz vantilatörlerimizi veya klimalarımızı hızla çalıştırıyoruz. Bu soğutma sistemleri, elektrik şebekeleri üzerinde büyük bir stres oluşturabilir; bu da bazı mucitlere, enerjiyi kullanmanın yanı sıra depolayabilen versiyonlar yaratma konusunda ilham kaynağı olmuştur.
Soğutma, binalardaki küresel elektrik talebinin %20’sini temsil ediyor; gezegen ısındıkça ve dünyanın daha fazla kısmı soğutma teknolojisine yöneldikçe bu payın artması bekleniyor. Talebin yoğun olduğu saatlerde klimalar, toplam talebin yarısından fazlası bugün dünyanın bazı yerlerinde gridde.
Enerji depolamayı içeren yeni soğutma teknolojileri, yenilenebilir elektriğin mevcut olduğu ve talebin düşük olduğu durumlarda kendilerini şarj ederek ve şebeke stresli olduğunda da soğutma hizmetleri sağlayarak yardımcı olabilir.
Nostromo Energy’nin kurucusu ve baş teknoloji sorumlusu Yaron Ben Nun, “Sorunu alıp çözüme dönüştürüyoruz” diyor.
Nostromo Energy’nin IceBrick adını verdiği sistemlerinden biri temelde devasa bir buz tepsisidir. Suyla dolu bireysel kapsülleri dondurmak için kullanılan, su ve glikolden oluşan bir çözeltiyi soğutur. Bir IceBrick, her biri yaklaşık yarım galon veya kabaca iki litre su tutan binlerce konteynırdan oluşabilir.
Yalıtım, bir binanın soğutulmasına yardımcı olmak için kullanılma zamanı gelene kadar kapsülleri donmuş halde tutar. Daha sonra buz, su-glikol karışımının sıcaklığını düşürmek için kullanılıyor ve bu da binanın soğutma sisteminde dolaşan suyu soğutuyor. Ben Nun, her şeyin mevcut ekipmanlara eklenti olarak çalışacak şekilde tasarlandığını söylüyor.
Nostromo, ABD’deki ilk sistemini 2023 yılında Los Angeles’taki Beverly Hilton oteline kurdu. 1,4 megawatt-saat kapasiteye sahip ve aynı zamanda komşu Waldorf Astoria’ya da hizmet veriyor. Tesis, yaklaşık 150.000 pound buz anlamına gelen 40.000 kapsül içeriyor. Genellikle gece başlayıp öğlen saatlerinde biten 10 ila 12 saat boyunca şarj olur. Bu da, soğutma gücünü, şebekeye olan talebin yüksek olduğu ve güneş batarken güneş enerjisinin azaldığı öğleden sonra ile akşam arasında boşaltmaya hazır hale getiriyor.
IceBrick’in kullanılması soğutma için gereken toplam elektriği artırır, çünkü enerjinin bir kısmı döngü sırasında verimsizlik nedeniyle kaybolur. Ancak Ben Nun, amacın yoğun saatlerde enerji talebini azaltmak olduğunu, bunun da bina sahiplerinin maliyetlerini düşürmek olduğunu söylüyor. Şirketin, Kaliforniya’daki bu sistemlerin 200’ünü tamamen finanse etmek için kısmen ABD Enerji Bakanlığı Kredi Programları Ofisi’nden yaklaşık 300 milyon dolarlık bir finansman sağlama sürecinde olduğunu da sözlerine ekledi.
Ben Nun, bina sahipleri bu bireysel enerji depolama çözümlerinden anında yararlanabilecekken, şebekeye yardımcı olacak gerçek potansiyelin sistemler birbirine bağlandığında ortaya çıktığını söylüyor.
Şebeke son derece stresli olduğunda, kamu hizmetleri şirketleri bazen bazı bölgelere elektrik tedarikini kapatmak zorunda kalıyor ve insanları en çok ihtiyaç duydukları anda elektriksiz bırakıyor. Şebekenin ihtiyaçlarını karşılayacak şekilde ayarlanabilen teknolojiler, bu sürekli kesintilere olan bağımlılığın azaltılmasına yardımcı olabilir.
Bu tür bir yaklaşım yeni değil; birçok ticari ünitede, bir binanın sıcaklığını anında düşürebilecek soğutulmuş su veya başka bir soğutma sıvısını tutan büyük tanklar bulunur. Ancak Ben Nun, Nostromo’nun teknolojisinin çok daha az malzemeyle daha fazla enerji depolayabildiğini çünkü sıvıyı soğutmak yerine dondurma ve eritme sürecini kullandığını söylüyor.
Startup Blue Frontier, kurutucu kullanan soğutma sistemleri kurarak bu alanda kendisini farklılaştırdı. Bu malzemeler, genellikle yeni ayakkabı ve çantalarla birlikte gelen küçük silika boncuk paketleri gibi nemi emebilir. Ancak şirket bu boncukların yerine konsantre tuz çözeltisi kullanıyor.
Blue Frontier’ın soğutma üniteleri, havadaki nemi çeken ince bir kurutucu tabakası üzerinden hava akımı geçirir. Bu kuru hava daha sonra buharlaşmalı bir soğutma işleminde kullanılır (terin cildinizi soğutmasına benzer şekilde).
Blue Frontier’ın kurucusu ve CEO’su Daniel Betts, kurutucu soğutma sistemlerinin bugün piyasadaki geleneksel buhar sıkıştırmalı klimalardan daha verimli olabileceğini söylüyor. Ancak sistem aynı zamanda belirli zamanlarda şarj etme ve diğer zamanlarda soğutma sağlama yeteneğinden de yararlanıyor.
Kurutucu maddeyle soğutmanın enerji depolama yönünün anahtarı yeniden şarjdır: Süngerler gibi, kurutucular da sıkılmaları gerekmeden önce yalnızca sınırlı miktarda suyu emebilirler. Blue Frontier bunu, tuz çözeltisindeki bir miktar suyun, tipik olarak bir ısı pompasıyla, daha konsantre hale getirilmesi için buharlaştırılmasına neden olarak yapar. Şarj sistemi sürekli olarak veya elektriğin ucuz olduğu veya daha fazla yenilenebilir enerjinin mevcut olduğu dönemlere uyacak şekilde zamanlanabilen patlamalar halinde çalışabilir.
Betts, bu enerji depolama teknolojilerinin avantajının, insanların şebeke üzerindeki stresi azaltmak için soğutma sistemlerini kapatmalarını veya kapatmalarını gerektirmemesi olduğunu söylüyor.
Blue Frontier bugün birçok sistemi müşterilerle test ediyor ve yakın zamanda daha büyük miktarlarda üretim yapmayı umuyor. Ticari binalarda ilk kurulumlar yapılırken Betts, teknolojiyi evlere ve diğer binalara da getirmekle ilgilendiğini söylüyor.
Kâr amacı gütmeyen bir enerji kuruluşu olan Rocky Mountain Enstitüsü’nün karbonsuz binalar programının müdürü Ankit Kalanki, bu yeni teknolojiler üzerinde çalışan şirketlerin karşılaştığı zorluklardan birinin, çok fazla maliyet eklemeden büyük miktarlarda enerjiyi etkili bir şekilde depolamanın bir yolunu bulmak olduğunu söylüyor. tankı. Klimalar gibi soğutma teknolojileri zaten pahalı, dolayısıyla gelecekteki çözümlerin pazara girebilmesi için rekabetçi bir şekilde fiyatlandırılması gerekecek. Ancak dünyanın artan soğutma talebi göz önüne alındığında, bu ihtiyaçların karşılanmasına yardımcı olacak yeni teknolojiler için hala önemli bir fırsat bulunduğunu da ekliyor.
Sadece iklimlendirmeyi yeniden düşünmek, soğutma için enerji talebindeki büyük artışı karşılamak için yeterli olmayacaktır. şimdi ile 2050 arasında üçlü. Hem bunu yapmak hem de emisyonları azaltmak için, şebekede devasa pil kurulumlarının yanı sıra önemli ölçüde daha fazla yenilenebilir enerji kapasitesine ihtiyacımız olacak. Ancak iklimlendirme sistemlerine esneklik kazandırmak, sıfır karbonlu bir şebekeye ulaşmak için gereken yatırımın azaltılmasına yardımcı olabilir.
Ben Nun, soğutma sistemlerinin ısınan iklimle başa çıkmamıza yardımcı olabileceğini söylüyor ancak mevcut seçeneklerde bir sorun var: “Kendinizi soğutacaksınız, ancak dünyayı ısıtmaya devam edeceksiniz.”
Kaynak: https://www.technologyreview.com/2024/08/06/1095707/air-conditioner-battery/