Drivhusgasemissioner skal praktisk talt forsvinde inden for de næste par årtier for at undgå de værste virkninger af klimaændringer, og de sværeste udledninger at slette kan komme fra industrier som stål og cement, der kommer til at spille en stor rolle i ny, grøn infrastruktur. Vindmøller, for eksempel, er for det meste lavet af stål – men i det mindste indtil nu har det været næsten uhørt at fremstille det stål ved hjælp af vedvarende energi.
Det kan begynde at ændre sig, hvis en startup, der udvikler et “varmebatteri”, med succes kan flytte fra laboratoriet til den virkelige verden. Det er, hvad Oakland, Californien-baserede Rondo Energy sigter mod at gøre med $22 millioner i ny finansiering fra Bill Gates' klimainvesteringsfond, Breakthrough Energy Ventures, og det forsyningsstøttede investeringsselskab Energy Impact Partners.
Varmebatteriet formodes at kunne forsyne den tunge industri med ekstrem varme genereret af vedvarende energi, en løsning, der kan hjælpe med at rydde op i de irriterende industrielle operationer, der udgør omkring en tredjedel af de globale drivhusgasemissioner. Virksomheden mener, at dens teknologi kan reducere de globale emissioner med 1 procent i løbet af det næste årti.
Virksomheden mener, at dens teknologi kan reducere de globale emissioner med 1 procent i løbet af det næste årti
Indtil for nylig har en masse bestræbelser på at reducere kuldioxidemissioner fra planetens opvarmning fokuseret på at få elsektoren til at køre på ren energi og derefter elektrificere andre forureningskilder som biler og bygninger. Men det reducerer ikke nødvendigvis forureningen, der kommer fra fremstilling af mange byggematerialer, kemikalier og gødning.
Disse industrier er blevet kaldt “svære at dekarbonisere”, fordi de ofte er afhængige af kul, olie eller gas til at fyre op i ovne eller ovne til ekstremt høje temperaturer. Stålfremstilling involverer for eksempel traditionelt opvarmning af kul til omkring 1.800 grader Fahrenheit. Som et resultat af denne beskidte proces og stålets allestedsnærværende i byggeriet, udgør stålindustrien alene omkring 8 procent af de globale drivhusgasemissioner.
For at ændre det har Rondo Energy fundet en ny måde at bruge gamle tricks på. Dens batteri trækker på vedvarende energi til at opvarme en slags mursten, der ligner ildfaste mursten, der allerede bruges i højovne til stål.
Rondo Energy CEO John O'Donnell beskriver sit firmas batteri som en stor “isoleret skoæske fuld af mursten.” Elektricitet opvarmer murstenen hurtigt. Når luften passerer gennem rækken af mursten, bliver den overophedet – når den når omkring 2.000 grader Fahrenheit. Den varme kan bruges direkte eller omdannes til højtryksdamp, der ofte bruges i fremstillingen.
“Fordi det er enkelt og kedeligt, kan [teknologien] gå til en meget stor skala med økonomi køre den og angribe et stort problem,” siger O'Donnell til The Verge.
O'Donnell grundlagde Rondo Energy i 2020 efter at have startet et par andre virksomheder, der udnyttede solenergi til at generere damp til industrielle processer. Andre har en lidt anderledes tilgang til problemet. Mindst én virksomhed har forsøgt at udnytte solen til cement og stål ved at koncentrere sollys for at nå ekstremt høje temperaturer. Tidligere i år finansierede Breakthrough Energy Ventures et selskab ved navn Boston Metal, der har til formål at dekarbonisere stålfremstilling ved hjælp af elektrolyse. Og nogle stålværker bruger allerede elektricitet – ofte fra kulfyrede kraftværker – til at omdanne skrot.
Ud over at reducere forureningen fra den tunge industri kan Rondo Energys mursten også drage fordel af overskydende vedvarende energi, der ellers kunne overvælde nettet eller gå til spilde. I det solrige Californien kan priserne på solenergi i dagtimerne nogle gange falde så lavt – til negativt territorium – at forsyningsselskaber taber penge på det. Rondos batterier kan dog opsuge og lagre energien, så den kan bruges senere. Der foregår en masse forskning i store lithiumbatterier, der kan tilsluttes nettet for at spille en lignende funktion.
Virksomheden mangler stadig at finde ud af, hvordan de skal omsætte sine store planer til virkelighed. Indtil nu har dens prototyper bare bevist sig i laboratoriet. De 22 millioner dollars i finansiering, den modtog i denne måned, vil gå til de første produktionslinjer, der fremstiller batterierne i stor skala. Nogle demonstrationsprojekter vil finde sted i år i Californiens Kern County. O'Donnell delte ikke, hvad de skal bruges til, men amtsplanlægningsdirektør Lorelei Oviatt fortalte The Bakersfield Californian, at teknologien potentielt kunne bruges til “alt fra grønt stål til konventionel fremstilling og cement, der også har brug for vedvarende energi. som højtemperaturvarme.”
Det er afgørende, at varmebatteriet også giver et alternativ til to kontroversielle løsninger til at tackle problemet med industrielle emissioner. Brintbrændstof og teknologier, der opsamler kuldioxid fra skorstene, har indtil videre fået mest opmærksomhed for deres potentiale til at rense tung industri. Men de har været udsat for en masse tilbageslag fra skeptikere, der er bekymrede for, at de kan distrahere fra bestræbelserne på at vende sig væk fra fossile brændstoffer. Det meste brint i dag fremstilles ved hjælp af gas, selvom det også kan fremstilles ved hjælp af vedvarende energi. Kulstoffangstteknologier tillader i mellemtiden forurenende faciliteter at fortsætte med at brænde fossile brændstoffer og stadig hævde, at de bliver grønne ved at trække CO2 ned – selvom andre forurenende stoffer forbliver.
“Hvis du vil køre hurtigt, så gør det kedeligt”
Carbonopsamling og brint skal også bevise, at de kan implementeres i stor skala. De er i øjeblikket meget dyre og har stadig brug for meget flere investeringer i forskning og udvikling og infrastruktur, inklusive et nyt netværk af rørledninger til at flytte brint og opfanget kulstof. Rondos teknologi er ifølge O'Donnell relativt enklere og billigere at udrulle, blandt andet fordi den bygger på ældre, etablerede teknikker.
“Det er billigere, fordi det er kedeligt,” siger O'Donnell. “Hvis du vil gå hurtigt, så gør det kedeligt; brug ting, du kan regne med.”
Rondos varmebatteri står over for en lignende udfordring som andre batteriteknologier: at blive skrot i slutningen af sin livscyklus. Hele systemet har en levetid på 50 år, selvom O'Donnell siger, at mange af dets individuelle komponenter kan holde i årtier længere og genbruges eller bortskaffes som lignende materialer, der allerede er brugt i stålfremstilling.