據(jù)相關(guān)報(bào)道，獲比爾·蓋茨（Bill Gates）支持的初創(chuàng)公司安托拉能源公司（Antora Energy）正準(zhǔn)備推出一種集裝箱式模塊化熱電池，旨在以盡可能低的成本儲存可再生能源，然后以電力或工業(yè)加工熱能的形式高效釋放。

這一切都是為了實(shí)現(xiàn)重工業(yè)的去碳化--這是一項(xiàng)必須完成的工作，但由于可再生能源時(shí)斷時(shí)續(xù)的特性，這也是一項(xiàng)棘手的工作。如果有化石燃料可以根據(jù)需要提供熱量，那么工廠全天候運(yùn)行就很容易，但如果沒有太陽呢？

Antora的"磚烤面包機(jī)"熱電池提出了一種解決方案：利用廉價(jià)的可再生能源加熱隔熱容器中的普通粘土磚，然后在需要時(shí)以高達(dá)1500°C（2,700°F）的工藝熱量形式回收能量，成本約為化學(xué)電池的五分之一。利用廉價(jià)、豐富的材料，Rondo公司希望大規(guī)模部署這一解決方案，目標(biāo)是在15年內(nèi)將全球二氧化碳排放量減少15%。

公司的首個(gè)示范裝置，正在加利福尼亞州Wellhead Electric Company的設(shè)施中部署。

Antora相信，它的碳基系統(tǒng)可以更便宜、更有用。說它更有用，是因?yàn)樗臏囟雀撸軌蛱峁└哌_(dá)2000°C（3632°F）的熱量，因此與煉鋼等大型工業(yè)領(lǐng)域密切相關(guān)。此外，這些能量還可以通過超高效熱光電板以電力形式回收。

公司聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官安德魯-波尼（Andrew Ponec）在Medium上發(fā)帖解釋了Antora選擇碳塊的原因，其實(shí)質(zhì)是："碳塊是其他幾種工業(yè)流程的廢棄物，也是金屬行業(yè)的常見投入品，通過完善的供應(yīng)鏈，這些碳塊的數(shù)量幾乎不受限制，是"目前成本最低的散裝熱存儲材料之一"，材料成本約為1美元/千瓦時(shí)，比鋰離子電池便宜約50倍。"

固態(tài)碳具有高導(dǎo)熱性和高機(jī)械強(qiáng)度，溫度越高，強(qiáng)度越高，因此能夠快速吸收大量能量,碳塊在高達(dá)3000°C（5432°F）的溫度下仍能保持固態(tài)，大約是鋼熔化溫度的兩倍，從而避免了熔鹽和其他液態(tài)儲熱介質(zhì)的許多問題,高能量密度使這些碳塊易于運(yùn)輸，并使Antora熱電池在現(xiàn)場占地面積小.

波尼寫道："碳的極端溫度穩(wěn)定性的最后一個(gè)優(yōu)勢與傳熱有關(guān)。輻射傳熱與源物體溫度的四次方（T?）成正比，因此如果將溫度提高一倍，輻射傳熱就會增加16倍。這是一個(gè)強(qiáng)大的比例因子！結(jié)果就是，在高于1500°C的溫度下，熱傳遞的原理與我們在室溫下所習(xí)慣的完全不同。輻射比傳導(dǎo)和對流更占優(yōu)勢。例如，在2000°C的溫度下，99%以上的熱傳遞是通過光而不是傳導(dǎo)和對流進(jìn)行的。"

因此，Antora的系統(tǒng)利用光輻射來利用碳磚發(fā)出的熱量，波尼認(rèn)為這種方法"比其他方法更簡單、更便宜、更可靠"。如果客戶需要熱能，系統(tǒng)會加熱裝有蒸汽、熱空氣或其他工藝流體的管道，然后通過管道輸送到設(shè)施周圍需要熱能的地方。

如果客戶需要用電，Antora可以將熱量轉(zhuǎn)化為電能。波尼解釋說："我們將熱量照射到改良的光伏板（類似于太陽能電池板）上，從而產(chǎn)生電力。我們的團(tuán)隊(duì)已經(jīng)開發(fā)出一種打破世界紀(jì)錄的固態(tài)熱引擎，只需幾微米的材料，沒有移動(dòng)部件，就能將輻射熱轉(zhuǎn)化為電能。這是后話，但現(xiàn)在我們只能說，擁有一個(gè)結(jié)構(gòu)緊湊、功率密度高、可擴(kuò)展且高效的設(shè)備，能夠?qū)崃哭D(zhuǎn)化為電能，是非常有用的！"

試驗(yàn)爐在高達(dá)1500°C的溫度下發(fā)光

這讓我們想到了去年我們報(bào)道過的麻省理工學(xué)院的一種突破性熱光電（TPV）電池，它能將熱量轉(zhuǎn)化為電能，效率高達(dá)40%左右，大大優(yōu)于平均效率接近35%的普通蒸汽輪機(jī)。事實(shí)上，相關(guān)研究人員提到，基于石墨的熱存儲和回收系統(tǒng)是他們的主要目標(biāo)之一。

由于Antora也是麻省理工學(xué)院的衍生公司，我們不禁懷疑Antora的碳熱電池系統(tǒng)是否真的使用了這種熱塑性硫化彈性體熱引擎。但事實(shí)并非如此，它似乎使用的是另一個(gè)團(tuán)隊(duì)開發(fā)的不同的砷化鎵銦熱電偶電池，去年11月發(fā)表在《焦耳》（Joule）雜志上的一篇論文顯示其效率為38.8%。

Antora公司告訴麻省理工學(xué)院新聞（MIT News），該公司已經(jīng)開設(shè)了一家生產(chǎn)這種熱塑性光伏電池的工廠，這是世界上最大的此類工廠，預(yù)計(jì)年產(chǎn)能為2兆瓦。該公司正在美國各地開展30-60兆瓦范圍內(nèi)的工業(yè)項(xiàng)目，預(yù)計(jì)從2025年左右起，碳電池裝置將陸續(xù)投入使用，該公司希望積極擴(kuò)大規(guī)模。碳熱電池是集裝箱式的，因此可以在中央工廠組裝，很容易運(yùn)到現(xiàn)場，客戶可以根據(jù)需要以模塊化的形式安裝。