A kaliforniai székhelyű Heat2Power (H2P) vállalat technológiája a tárolt hőt termofotovoltaikus (TPV) technológia segítségével alakítja villamos energiává. Az ötlet persze nem új, de a most kifejlesztett moduláris rendszer költséghatékony és rendkívül hatékony megoldást kínál a hőből történő energiatermelésre – különösen az ipari alkalmazások számára lehet vonzó.

"A termofotovoltaikus eszközök működési elve hasonló a napelemekéhez, de napfény helyett hőenergiát alakítanak elektromos árammá"

– magyarázta Stephen Forrest, a H2P társalapítója, aki egyben az elektrotechnika, számítástechnika, fizika és anyagtudomány professzora is.

A vállalat kiemeli azt is, hogy TPV-technológiája könnyedén integrálható magas hőmérsékletű hőenergia-tároló (TES) rendszerekkel. Ez lehetővé teszi a megújuló forrásokból – például szél- és napenergiából – származó energia hatékonyabb felhasználását, miközben az ipari folyamatok során keletkező, eddig kihasználatlan hulladékhő is hatékonyan hasznosítható.

"Csak Kaliforniában annyi napenergia vész kárba a tárolási korlátok miatt, amely körülbelül 300 ezer otthon energiaellátását biztosíthatná" – jegyezte meg Forrest. Ráadásul az ipari szektor a globális energiafogyasztás mintegy 30%-át teszi ki, és ennek 20-50%-át hő formájában elveszíti, így hatalmas lehetőség rejlik a pazarlás csökkentésében.

A H2P állítása szerint TPV-rendszerük hatékonyabb minden jelenlegi technológiánál a hőből történő villamosenergia-termelésben, és széles hőmérséklet-tartományban is kiválóan működik. "Cégünk fejlesztette ki az első szilárdtest-alapú áramfejlesztőt, amelynek hatékonysága meghaladja a 44%-ot, és egyértelműen látjuk az utat az 50%-os hatékonyság eléréséhez" – mondta Forrest. A hőenergia nagy konténerekben történő tárolásán alapuló TES rendszerek különösen nagy hasznot húzhatnak ebből az innovációból. A H2P TPV paneljei ugyanis közvetlenül integrálhatók ezekbe a tárolókba, ahol elnyelik a kisugárzott hőt, és szükség szerint villamos energiává alakítják.

"A felforrósodott tárolóanyag által kibocsátott hősugárzást TPV paneljeink azonnal elektromossággá alakítják"

– magyarázta Andrej Lenert, a H2P társalapítója és a vegyészmérnöki kar docense.

A H2P technológiája már most nagy érdeklődést váltott ki az energiatárolásra és hulladékhő-hasznosításra specializálódott vállalatok körében. "Jelenleg a kereslet meghaladja a kapacitásainkat" – árulta el Forrest.

A Michigani Egyetem Lurie nanogyártó létesítményében kifejlesztett TPV eszköz a meglévő gyártási folyamatokkal is kompatibilis, így könnyen beépíthető a jelenlegi ipari rendszerekbe. "Fantasztikus látni, hogy a laboratóriumi innovációnk valós alkalmazásokban hasznosul, és ténylegesen hozzájárul a társadalom fejlődéséhez" – zárta gondolatait Lenert.

(Kép: A Heat2Power technológiája a szabadalmaztatott air-bridge thermophotovoltaics (légátvezetéses termo-fotovoltaikus) technológiára épül, forrás: Michigan Chemical Engineering)