Yenilenebilir enerji yatırımlarının artmasıyla birlikte uzun süreli enerji depolama (LDES) teknolojileri, enerji sistemlerinin en kritik bileşenlerinden biri haline geldi. Güneş ve rüzgâr gibi kesintili üretim yapan kaynakların şebekeye entegrasyonu büyüdükçe, enerjinin saatler değil günler hatta haftalar boyunca depolanabilmesi büyük önem taşıyor. Bu noktada lityum-iyon bataryaların sınırlı depolama süresi, alternatif çözümleri gündeme getiriyor.
İspanya merkezli Silbat tarafından geliştirilen silikon tabanlı batarya sistemi, bu alanda dikkat çeken yeni teknolojilerden biri olarak ön plana çıkıyor.
SİLBAT’IN SİSTEMİ ELEKTRİĞİ ISIYA DÖNÜŞTÜRÜYOR
Silbat’ın geliştirdiği teknoloji, enerjiyi kimyasal değil termal formda depoluyor. Sistem, bol bulunan ve düşük maliyetli metalürjik silikon kullanarak elektriği “gizli ısı” (latent heat) şeklinde saklıyor.
Elektrik enerjisi rezistif ısıtma yöntemiyle yüksek sıcaklığa çıkarılıyor. Silikon yaklaşık 1.410 °C’ye ulaştığında erimeye başlıyor ve tamamen eridiğinde sistem tam şarjlı kabul ediliyor. Depolanan enerji, daha sonra termal-ışınımsal süreçler aracılığıyla yeniden elektriğe dönüştürülebiliyor. Bu dönüşümde termofotovoltaik (TFV) hücreler kullanılıyor.
Sistem yalnızca elektrik üretimi için değil, doğrudan ısıtma ve soğutma altyapılarına entegre edilerek de kullanılabilecek şekilde tasarlanıyor. Bu özelliğiyle klasik bataryalardan farklı olarak entegre enerji çözümlerine olanak sunmayı amaçlıyor.
FAZ DEĞİŞİMİNE DAYALI DÖNGÜSEL ÇALIŞMA
Teknoloji, silikonun eriyip yeniden katılaşmasına dayalı fiziksel faz değişimi prensibiyle çalışıyor. Kimyasal bozulmaya dayanmaması nedeniyle teorik olarak çok sayıda şarj-deşarj döngüsüne olanak tanıyabileceği belirtiliyor.
Benzer yüksek sıcaklıklı faz değişimli sistemler bugün yoğunlaştırılmış güneş enerjisi (CSP) santrallerinde erimiş tuz kullanılarak uygulanıyor. Silbat ise silikon sayesinde daha yüksek enerji yoğunluğu ve daha uzun süreli depolama amaçlıyor.
ARMIC PROJESİYLE 14 GÜNLÜK KESİNTİSİZ ENERJİ
Silbat, bu teknoloji etrafında ARMIC adlı projeyi başlattığını duyurdu. Üç yıl sürecek proje, kritik askeri altyapıların elektrik kesintilerine karşı dayanıklılığını artırmayı amaçlıyor. Hedef, en az 14 gün boyunca kesintisiz elektrik sağlamak.
Bu süre, mevcut birçok batarya sisteminin sunduğu kapasitenin üzerinde bir performans anlamını taşıyor.
TİCARİLEŞMEYE BİR ADIM KALDI
ARMIC projesi, teknolojik olgunluk seviyesi (TRL) 7–8 aşamalarında bulunuyor. Bu seviyeler, teknolojinin laboratuvar ortamından çıkıp gerçek operasyonel koşullarda test edildiği aşamayı ifade ediyor. TRL 9 ise tam ticarileşme aşamasını temsil ediyor.
Proje kapsamında pilot tesisler geliştiriliyor. Araştırma tarafında Madrid Politeknik Üniversitesi’ne bağlı Güneş Enerjisi Enstitüsü, Seramik ve Cam Enstitüsü ile Kontrol Robotik Laboratuvarı katkı sağlıyor. Proje, İspanya Bilim, İnovasyon ve Üniversiteler Bakanlığı’na bağlı CDTI Innovación tarafından yaklaşık 3,4 milyon avro destek almış durumda.
SİVİL ALANDA DA KULLANILABİLİR
Teknolojinin TRL 9 seviyesine ulaşması durumunda sistemin yalnızca askeri tesislerde değil; afet yönetimi, uzak yerleşimler ve kesintisiz enerji gerektiren sanayi tesislerinde de kullanılabileceği değerlendiriliyor.
Uzun süreli enerji depolama çözümleri, yenilenebilir enerji dönüşümünün önündeki en büyük teknik engellerden biri olarak görülürken, silikon tabanlı bu yaklaşım sektörde yeni bir dönemin kapısını aralayabilir.
Haber Merkezi
