Bilindiği üzere, piyasada en çok lityum-iyon bataryalar kullanılıyor. Şebekeye uyumlu bir enerji depolama için lityum-iyon bataryalar en makul seçenek olarak karşımıza çıkıyor. Piyasadaki seyir bu şekilde olurken MIT’deki araştırmacılar, “Bir Kutudaki Güneş (Sun in A Box)” olarak adlandırdıkları yeni bir tasarımı geliştirdiler. Araştırmacılar, ışığın enerjisini emerek erimiş silikonda ısı olarak depolayan bir ürün tasarladılar.
Ekip, geliştirdikleri ürünü Termal Enerji Şebeke Depolamalı Çok Eklemli Fotovoltaik (TEGS-MPV) olarak adlandırıyor. Araştırmacılardan Asegun Henry tasarımları için, “Işığı ısıya odaklamak için bu süreci gerçekleştirdiğinizde, elektriği depolayabileceğinizden çok daha ucuza ısı depolayabiliyorsunuz. Bir süredir var olan bu teknoloji, maliyetinden dolayı piyasaya sunulamıyordu.” diye ifade etti.
TEGS-MPV sistemi, her biri grafitten yapılmış ve 33 ft (10 m) genişliğindeki iki adet yoğun izolasyonlu tankla inşa ediliyor. Tank sıvı silikonu nispeten “soğuk” 3450°F (1900°C) sıcaklıkta depolar. Isınmak için silikon, dıştan enerji kaynaklarıyla beslenen ısıtma elemanlarına maruz kalan tüpler vasıtasıyla bu tanktan dışarı pompalanır. Silikon daha sonra yaklaşık 4350° F (2400 °C) daha sıcak bir sıcaklıkta depolayan ikinci depoya geçiyor (Şekil 1).
Şekil 1: TEGS-MPV Çalışma Prensibi
Elektrik istendiğinde, sıvı yayan bir dizi tüpün içinden sıvı pompalanır. Işık/ısı daha sonra görünür ve yakın kızıl ötesi ışığa dönüşen ve birleştirilemeyen ışığı arka yüzdeki bir ayna ile yansıtan çok-bağlantılı fotovoltaik hücreler kullanılarak tekrar elektriğe dönüştürülüyor.
Çalışma ekibi, “TEGS-MPV sistemlerinden bir tanesi ile 100.000 evin ihtiyacının karşılanabilir. Bu enerji rüzgar ya da güneş gibi yenilenebilir kaynaklardan karşılanabilirdi, fakat bu kaynaklardan her yerde etkili bir şekilde yararlanılamıyor. Geliştirdiğimiz ürün ise neredeyse her yerde uygulanabiliyor. Bununla birlikte, ürünümüz hidro gücünden daha ucuz.” diye belirtti.
Ekibin endişe duyduğu konulardan biri, erimiş silikonun tepkimeye girerek grafit tankını korozyona uğratabileceği durumu oldu. Araştırmacılar bu durumu test etmek için mini bir tank geliştirdi. Testin bir saatlik bölümünde 3600°F (1980°C) ‘ye ısıtılan silikonla dolduruldu. Silikon karbürün oluşturulması için grafit ile tepkimeye girdiği bulundu. Ekip, bu durumun tanka zarar vermediğini, aksine tank için ince bir koruyucu bir tabaka oluşturduğunu söylüyor.
