Sunamp, 손난로의 상변화 젤을 650가구의 열 배터리로 전환하다

손난로는 상변화로 작동한다. 금속 원판을 누르면 젤이 결정화되며 열을 방출하고, 뜨거운 물에 담가 재충전한다. 전 에든버러대학 학자인 앤드루 비셀이 이끄는 이스트로디언 기업 Sunamp는 비셀이 에너지 사용은 대부분 열인데도 저장 노력은 거의 전부 전력에 쏠린다는 점을 깨달은 뒤, 8년에 걸쳐 그 원리를 '열 배터리'로 확장했다. 열 배터리는 상변화 물질에 잠긴 열교환기를 담은 셀이다.

Sunamp 셀에서는 태양광 패널이 젤을 녹이고, 온수 꼭지를 열면 열교환기를 흐르는 찬물이 물질을 응고시키도록 촉발해 열을 물에 즉시 넘긴다. 이것이 사이클을 거듭하며 반복된다. 어려운 부분은 배합이었다. Sunamp는 옥스퍼드셔의 다이아몬드 광원 싱크로트론으로 수많은 후보 물질을 스크리닝했는데, 이는 보통 소규모 기업이 접근할 수 없는 시설로, 2,500개 이상의 스코틀랜드 기업을 학계 파트너와 연결해 온 공공 자금 지원 기관인 Interface가 주선한 에든버러대학과의 파트너십을 통해 가능했다.

2017년 6월까지 이 장치들은 스코틀랜드 650가구에 설치되어 가스 비용의 약 절반으로 난방과 온수를 제공했다. 한 주택 소유자인 조앤 매클린은 이전에 '정말 춥고 추운 집'이던 곳이 이제 사실상 무료로 온수를 얻는다고 전한다. BBC는 그 배합(알칼리 가용성 폴리머에 약간의 조정과 첨가물을 더한 것)이 소금·식초 감자칩 조미료와 크게 다르지 않다고 보도했다.

손난로의 상변화 젤을 적층 가능한 열 셀로 확장했다. 태양열이 젤을 녹이고, 찬 수돗물이 즉각적인 재응고를 촉발해 온수를 방출한다.

저장 매체는 값싸고 재충전 가능한 화학 물질이지, 이국적인 배터리가 아니다 — 셀당 수천 회의 사이클을 견딘다.

열을 직접 저장해, 저장 논의를 지배하는 전력을 거치는 손실 많은 우회로를 건너뛴다.

싱크로트론 스크리닝 덕분에 작은 기업이 수십 년간 대기업들이 실패한 배합을 찾아냈다.

입증은 실험실이 아니라 평범한 가정에서 나왔다. 가스 비용의 약 절반으로 650건이 설치되었다.

단순한 아이디어도 배합에 달려 있다. 공공 자금 지원 중개자가 직원 30명 미만 기업을 대학 화학자들과 국가 싱크로트론에 연결한 것이 수십 년간 실패한 기업 R&D를 이겼다.

2017년 6월 기준 Sunamp의 열 배터리는 가스 난방 비용의 약 절반으로 스코틀랜드 650가구에 설치되어 있었다. 수요가 늘면서 투자자들이 몰렸고 회사는 더 큰 부지를 찾고 있었다. Sunamp는 파란색 '냉 배터리'도 만들며, 세 번째 직원은 재료 과학자가 되기 위해 입사한 에든버러 대학원생이었다.