Gửi bình luận
“Pin” là thứ rất quen thuộc gắn bó với chúng ta trong khi đá nóng rất xa lạ với nhiều người. Nhưng năm 2023, đá nóng đã lưu trữ năng lượng gấp 10 lần so với pin lithium-ion.
Dùng viên gạch được nung trong lò sưởi để làm ấm trong những ngày đông là ý tưởng tuyệt vời. Và ý tưởng đó đang là cảm hứng để giúp Trái đất bớt nóng hơn trước biến đổi khí hậu. Chúng ta đang nói đến những cục đá nóng theo đúng nghĩa đen.
Nhà sáng chế Andrew Ponec đã phát minh ra công nghệ dùng đá nóng như vậy. Đứng bên cạnh khối pin nhiệt có kích thước bằng một tòa nhà nhỏ, Ponec giải thích: “(Những khối đá) trong hộp này hiện có nhiệt độ khoảng 1.600 độ C. Nó nóng hơn cả nhiệt độ nóng chảy của thép”.
Nhưng điều khiến hộp đá nóng của Ponec trở nên quan trọng là chúng không làm nóng bằng cách đốt hàng tấn than hoặc khí đốt mà chỉ bằng cách hấp thụ năng lượng từ hàng nghìn tấm pin mặt trời bao quanh trang trại của mình ở phía tây Fresno.
Nếu thành công, Ponec và công ty khởi nghiệp Antora Energy của ông có thể tham gia cuộc chơi trong lĩnh vực lưu trữ năng lượng mới được ước tính giá trị hàng nghìn tỉ USD. Công thức của Ponec chỉ đơn giản là sử dụng mặt trời hoặc gió để tạo ra những hộp đá đủ nóng để vận hành các nhà máy lớn nhất thế giới.
Niềm đam mê năng lượng sạch của Ponec bắt đầu khi còn là một cậu học sinh mày mò nghiên cứu quang điện trong gara của cha mẹ. Từ đam mê, Ponec quyết định khởi nghiệp khi rời Stanford để xây dựng các nhà máy năng lượng mặt trời quy mô vừa và nhỏ.
Ponec nhận ra rằng mặc dù nắng và gió là điều kiện tuyệt vời để sạc pin cho ô tô và nhà ở, nhưng nhu cầu cung cấp nguồn nhiên liệu sạch cho công nghiệp còn cấp bách hơn. Mọi quá trình để sản xuất mọi thứ từ thức ăn trẻ em cho đến luyện thép đều cần năng lượng. Và vì nhu cầu năng lượng của nhà máy thường là 24/7 nên ngành công nghiệp nặng vẫn chưa tận dụng được lợi thế khi giá năng lượng tái tạo giảm mạnh.
Ponec nói: “Hầu hết vào giữa trưa ở California, điện trên thị trường bán buôn đều miễn phí và đôi khi thậm chí là giá âm, bởi vì hiện có quá nhiều pin mặt trời đã được lắp đặt. Chúng ta đang thấy điều tương tự ở các thị trường khác, những bang có gió. Vấn đề là bạn không thể đóng cửa nhà máy của mình khi mặt trời tắt nắng hoặc gió ngừng thổi và đó chính xác là vấn đề mà chúng tôi tập trung”.
“Pin” là thứ rất quen thuộc gắn bó với chúng ta trong khi đá nóng rất xa lạ với nhiều người, nhưng năm 2023, đá nóng đã lưu trữ năng lượng gấp 10 lần so với pin lithium-ion (hay gọi tắt là Li-ion) trên toàn thế giới nhờ một phát minh từ những năm 1800 được gọi là bếp Cowper. Trong các nhà máy luyện kim, thường có những tháp gạch khổng lồ xếp chồng lên nhau chính là bếp Cowper. Chúng hấp thụ nhiệt lượng lãng phí của lò cao, sau đó có thể cung cấp hơn 100 megawatt năng nhiệt lượng trong khoảng 20 phút.
Quá trình này có thể được lặp lại 24 lần một ngày trong 30 năm và Antora là một trong những công ty khởi nghiệp thử nghiệm các loại đá khác nhau trong hộp cách nhiệt hoặc muối nóng chảy trong ống trụ lò cao để tìm ra sự kết hợp hiệu quả nhất. Ponec khá hứng thú với than chì vì carbon trong than chì rẻ và dễ kiếm nhưng nó có thể giữ rất nhiều nhiệt và phát ánh sáng nóng rất tốt.
Antora đã huy động được 80 triệu USD tiền trong vòng kêu gọi đầu tiên từ các nhà đầu tư mà đáng chú ý trong đó có tỷ phú Bill Gates. Đối thủ cạnh tranh chính của Antora là công ty khởi nghiệp Rondo với công nghệ sử dụng gạch chịu lửa dồi dào, rẻ hơn carbon dù không giữ nhiều nhiệt bằng. Rondo thậm chí còn thu hút được nhiều nguồn tài trợ hơn Antora và lứa pin đầu tiên của Rondo đang phục vụ cho một nhà máy sản xuất ethanol ở California.
John O'Donnell, Giám đốc điều hành của Rondo khẳng định: “Chúng tôi đã có bước đột phá này cho phép làm nóng gạch trực tiếp bằng tia hồng ngoại, ánh sáng vô hình từ các bộ phận làm nóng. Ngay lập tức, các báo cáo kỹ thuật của bên thứ ba khẳng định với chúng tôi rằng rằng công cụ này sẽ tồn tại được 100 năm”.
Tesla gần đây dự đoán một thế giới không có carbon sẽ cần tổng khối lưu trữ năng lượng đáng kinh ngạc là 240 terawatt giờ – gấp hơn 340 lần lượng lưu trữ được từ pin lithium-ion vào năm 2022. O'Donnell dự đoán hơn một nửa tổng công suất mới đó sẽ ở dạng pin nhiệt, đơn giản vì nguyên liệu thô để sản xuất rất sẵn có. Bằng cách lắp số lượng pin nhiệt vào các nhà máy theo nhu cầu, công nghệ này trong tương lai rất đơn giản và hiệu quả để giải quyết bài toán nguồn điện. Các nhà mấy sản xuất khi ấy sẽ không phải xếp hàng dài hàng năm để chờ kết nối và nâng cấp lưới điện.
Jesse Jenkins, giáo sư kỹ thuật tại Đại học Princeton cho biết: “Cả hai công ty (Antora và Rondo) đều sản xuất bộ lưu trữ nhiệt và năng lượng. Và tôi nghĩ giống như hydro vốn có tính chất linh hoạt tương tự, loại công nghệ lưu trữ năng lượng với thời gian dài này rất hứa hẹn”.
Jenkins, người chuyên về hệ thống năng lượng vĩ mô và cũng là nhà tư vấn cho Rondo, cho biết mô hình đá nóng có lợi thế khác biệt so với pin hóa học vốn có thể lưu trữ năng lượng nhưng không lưu trữ nhiệt.
Jenkins phân tích: “Nếu bạn có thể làm được cả hai, bạn có thể tận dụng các đường cong chi phí và lợi thế mở rộng quy mô sang các lĩnh vực công nghiệp lớn hơn, trong khi một số công ty sản xuất pin điện - hóa thuần túy hơn đang ở ngã ba đường”.
Cả giám đốc điều hành Antora và Rondo đều tham dự hội nghị thượng đỉnh về khí hậu COP28 ở Dubai, nơi sức mạnh của các quốc gia dầu mỏ ở Trung Đông đủ để làm suy yếu cam kết toàn cầu về chấm dứt nhiên liệu hóa thạch. Nhưng cả hai người đều phấn khởi vì ý tưởng của họ và hàng tá đột phá khác về năng lượng sạch nhận được sự quan tâm lớn.
Ponec nói: “Nếu bạn hỏi tôi cách đây 5 hoặc 10 năm, tôi không chắc chúng ta có mọi thứ cần thiết để trung hòa carbon. Nhưng ngày nay, chúng ta có những công cụ cần thiết. Chúng ta chỉ cần triển khai chúng. Sự chuyển đổi là tất yếu. Nó sẽ xảy ra. Và nếu bạn trao đổi riêng với hầu hết những người làm trong ngành nhiên liệu hóa thạch, họ cũng sẽ nói điều tương tự”.
