211service.com
Hur värme från solen kan hjälpa till att rensa upp stål och cement
Heliogen solvärmeanläggning i Lancaster, Kalifornien. Med tillstånd av Heliogen
Under årens lopp har olika startups och forskargrupper trumpetat ut löftet om solvärmeanläggningar, som använder ett stort utbud av speglar för att koncentrera solljus och producera elektricitet från den resulterande värmen. Men fältet har kämpat för att producera billig kraft och få fotfäste på marknaden, även när priset på solpaneler har rasat.
Serieentreprenören Bill Gross är dock fortfarande en sann troende på tekniken. På tisdag Gross, ordförande för Idealab inkubator och VD för tidigare solvärmeföretag eSolar, annonserade en satsning som skippar eldelen och tar värmen direkt i industriella processer.
Heliogen planerar att uppnå högre temperaturer än tidigare kommersiella anläggningar - tillräckligt med värme för att producera saker som cement, stål och väte. Förhoppningen är att denna solvärme kan ersätta de fossila bränslen som vanligtvis krävs för att driva de nödvändiga reaktionerna, vilket minskar utsläppen av växthusgaser som produceras i processen.
Om det fungerar som man hoppats kan det ge en viktig del i avkolningspusslet. En Oktober rapport från Columbia Universitys Center for Global Energy Policy fann att förbränning av fossila bränslen för att producera värme för industriella processer producerar cirka 10 % av de globala koldioxidutsläppen, mer än alla bilar i världen.
Det skulle dock finnas begränsningar för var och hur denna teknik skulle kunna tillämpas. Koncentrerade solkraftverk fungerar i allmänhet bara i mycket soliga områden, och du kan inte skicka värme över långa avstånd. Så industriföretag som vill dra fördel av denna process kan behöva bygga nya anläggningar nära dessa solvärmeanläggningar, eller vice versa.
Mitt i öknen är vanligtvis inte ett industriellt nav, säger Julio Friedmann, senior forskare vid Center for Global Energy Policy och huvudförfattare till rapporten.
Heliogen, baserat i Pasadena, Kalifornien, behöver fortfarande visa att tekniken kommer att fungera som den hävdar och till konkurrenskraftiga kostnader. Företaget sysselsätter cirka 25 personer men avböjer att avslöja hur mycket pengar det har samlat in.
En vanlig solvärmeanläggning uppnår temperaturer på lite under 600 ˚C för att värma ett medium som smält salt. Det används i sin tur för att omvandla vatten till ånga, som vevar turbinen som producerar elektricitet.
Heliogens knep är att använda högupplösta kameror och datorseende programvara för att göra små justeringar av var och en av dess speglar, och rikta in varje solstråle på en enda liten punkt.
Företaget har redan byggt en liten termisk solcellsanläggning i Lancaster, Kalifornien, som har nått temperaturer över 1 000 ˚C. Gross säger att det är första gången sådana temperaturer har uppnåtts i en kommersiell anläggning, och pressmeddelandet proklamerar att det är en unik vetenskaplig prestation. Men observatörer på området noterar att andra kommersiella grupper och forskargrupper har uppnått liknande temperaturer, åtminstone i begränsade experiment, och att i alla fall är den svårare delen att utveckla system som kan motstå, hålla kvar och överföra värmen.
Heliogen säger att det kan använda olika medier, inklusive keramiska partiklar, för att transportera värme till de platser där industriella processer genomförs. Vissa enstegsprocesser, som kalktillverkning, kan dock värmas upp direkt på plats av solspeglarna.
Men uppstarten kommer också att behöva nå (och behålla) temperaturer över 1 000 ˚C för att utföra några av de applikationer den nämner. Stålmasugnar arbetar vid cirka 1 100 ˚C, medan cementugnar arbetar vid cirka 1 400 ˚C, konstaterar Center for Global Energy Policy. Och att klyva vatten för att ge väte skulle kräva temperaturer runt 1 500 ˚C, säger Heliogen.
Gross säger att tekniken helt gör det möjligt att nå det, och att företaget kommer att arbeta mot det målet nästa år. Men en teknisk vägkarta är inte en demonstration.
Väte, som vanligtvis härrör från naturgas, används i en mängd olika industriella processer, inklusive produktion av ammoniak för gödningsmedel. En ren form skulle kunna minska utsläppen i dessa sektorer, fungera direkt som bränsle eller kombineras med koldioxid för att producera mer energitäta bränslen.
Med tanke på de geografiska begränsningarna är det inte troligt att termisk solenergi kommer att förskjuta befintlig industriell verksamhet när som helst snart, säger Friedmann. Men det kan ge ett alternativ med låga utsläpp för ytterligare tillväxt i dessa sektorer, särskilt i områden med stark klimatpolitik, säger han.