Electrified Thermal Solutions 的 e 磚可能成為實現重工業脫碳的關鍵
作者：Tim De Chant
數千年來，磚塊一直是最先進的技術，使人類能夠建造更高、更強的建築。現在一家新創公司認為磚塊將重新獲得這個頭銜。但是 Electrified Thermal Solutions 希望利用磚塊作為新的脫碳產業的基石，而不僅僅是作為建築材料。該公司參加了 TechCrunch Disrupt 2023 Startup Battlefield 活動。如今許多重工業不僅依賴化石燃料供應電力，還依賴燃燒燃料產生熱能。使用現今的電加熱技術，要達到煉鋼、製造水泥或其他各種產品所需的溫度非常困難或昂貴。這也促使很多人開始關注氫能，因為氫能可以像化石燃料一樣燃燒，而不產生任何碳排放。不過要發展足夠的綠氫產能以推動重工業，也需要巨大的投資。因此像 ETS 這樣的新創公司正在研究被稱為熱能電池的替代方案。當陽光充足、風力強勁、電力廉價時，熱能電池可以像鋰電池一樣充電。但當陽光下山或風力減弱時，熱能電池會釋放出熱能，而不是電能。如何利用這種熱能完全取決於客戶的需求。他們可以利用熱能產生蒸汽加熱建築物或驅動渦輪機發電。如果熱能電池能夠達到足夠高的溫度，它就可以應用在鋼鐵廠、玻璃廠、化工廠和水泥廠等地方。ETS 的 Joule Hive 熱能電池與市面上的磚塊相似度達到 98%，該磚塊新增了半導體材料以獲得導電效能。ETS 的聯合創始人兼執行長丹·斯塔克告訴 TechCrunch：“我們甚至沒有太大調整配方就能獲得所需的效能。”熱能電池透過通電加熱，“就像你的烤麵包機一樣，但溫度要高得多，”斯塔克說道。磚塊的熱容量以及堆疊在其中的隔離容器使其能夠保持熱能數小時甚至幾天。他表示磚塊所消耗的電能的 95%以上可以以熱能的形式回收利用。而且這些熱能非常高溫。斯塔克表示 ETS 的一疊磚塊可以產生接近 2000 攝氏度（3632 華氏度）的熱能。“那基本上就是火焰的溫度。大多數行業習慣於使用火焰，他們的火焰溫度接近 2000 攝氏度。所以我們可以做到火焰可以做到的事情，但是電力驅動，而且我們可以做到更持久。而且成本效益也是以前無法實現的。”ETS 表示其熱能的成本至少比氫能便宜三倍。當前它的成本仍高於天然氣加熱，但這僅考慮到天然氣價格保持低或不附加碳價的情況下。如果碳價每公噸 50 美元，ETS 的成本只會略高於天然氣。該公司迄今已經籌集了 475 萬美元的資金，其中包括 2022 年 6 月由 Clean Energy Ventures 領投的 450 萬美元種子輪融資，估值 1450 萬美元。ETS 曾與一家磚體製造商合作，將其配方調整為適合於使用大量原材料的工業裝置。當前該公司正在完善其試驗系統，該系統的尺寸大約與一部電梯相同。下一步是設計一個與集裝箱大小相當的商業級電池系統，這一步當前正在進行中。一切都是根據斯塔克在麻省理工學院的研究生研究開展的十年工作的結果。“我們不是一夜之間搞出來的。我們首先從現有技術開始，“他說道。“但是如果你只做這個，你就受制於基本上現有的技術。特別是你的電加熱器成為瓶頸。我們主要是為理解決這個瓶頸而開發了這項技術。
重工業脫碳與電氣化熱解
隨著全球對氣候變化和碳排放的關注不斷增加，實現重工業的脫碳變得至關重要。重工業不僅對能源的需求巨大，而且其生產過程通常需要高溫，這是當前的電加熱技術難以實現的。然而氫能作為一種潔淨能源，被認為有望取代傳統的化石燃料，成為重工業的脫碳解決方案。然而發展綠色氫能的成本仍然非常昂貴，這約束了其在大規模應用中的可行性。這就是為什麼像 Electrified Thermal Solutions 這樣的新創公司開發熱能電池技術的原因。這種熱能電池可以在電力廉價時儲存能量，當電力不足時釋放出熱能，從而為重工業提供所需的高溫。熱能電池利用了磚塊的熱容量和絕緣容器的隔熱效應，實現了高效能量的儲存和轉化。相比於傳統的電加熱技術，熱能電池具有更高的效能和更低的成本。
革命性的 e 磚技術
在 Electrified Thermal Solutions 的技術中，磚塊起到了關鍵的作用。這種名為 e 磚的磚塊具有和普通磚塊 98%相似的效能，但同時新增了半導體材料以實現電導效能。透過在磚塊中通電加熱，熱能得以儲存和釋放。具有隔熱容器的磚塊可以長時間保持熱能，並且在釋放熱能時，溫度可達到接近 2000 攝氏度的火焰溫度。這使得 e 磚具有廣泛的應用潛力，可以在鋼鐵廠、玻璃廠、化工廠和水泥廠等重工業領域實現高效能量的轉化。此外 ETS 表示其熱能的成本至少比氫能便宜三倍，這對於推動重工業的脫碳具有重要意義。
思考與建議
Electrified Thermal Solutions 的 e 磚技術無疑為重工業的脫碳帶來了一個顛覆性的解決方案。然而要將這種技術成功應用於實際生產中，仍然面臨著一些挑戰。首先作為一種新興技術，e 磚的技術成熟度和可靠性尚待取證。該技術需要在實際應用中經過長時間的測試和改進，以確保其穩定性和效能。其次推廣和普及這種技術需要明確的政策和商業模式支援。政府應該出臺相應的政策和激勵措施，鼓勵企業和重工業領域投資並使用這種脫碳技術。同時公司應該與各界合作，建立合作夥伴關係，推廣和應用這種技術。最後綠色金融和投資機構應該關注和支援這種新興脫碳技術，以提供資金和資源支援。
總之 Electrified Thermal Solutions 的 e 磚技術為重工業的脫碳提供了一個創新的解決方案。這種技術的應用有助於減少碳排放，降低能源消耗，同時實現可持續發展。然而要實現這一目標，需要各方共同努力，包括政府、企業和投資機構。
