解决方案
暖手宝的工作原理是相变:按下金属片,凝胶结晶并释放热量;将其浸入热水即可重新充能。东洛锡安公司Sunamp由曾任爱丁堡大学学者的安德鲁·比塞尔领导,花费八年时间将这一原理扩展为“热电池”——即把热交换器浸入相变材料中的电池单元——此前比塞尔注意到能源使用主要是热量,但储能努力几乎完全集中在电力上。
在Sunamp电池中,太阳能电池板熔化凝胶;当热水龙头打开时,流经热交换器的冷水促使材料凝固,即时将热量传递给水,如此循环往复。难点在于配方:Sunamp通过与爱丁堡大学的合作,利用牛津郡的钻石光源同步加速器筛选了大量候选材料,而小型企业通常无法使用该设施;这一合作由Interface安排,该公共资助机构已将超过2500家苏格兰企业引荐给学术合作伙伴。
到2017年6月,这些设备已安装在650户苏格兰家庭中,提供暖气和热水,成本约为燃气的一半。一位房主琼·麦克林报告说,她以前“非常冷、非常冷的房子”现在几乎可以免费获得热水。BBC指出,该配方——一种经过调整和添加剂的碱溶性聚合物——与盐醋味薯片的调味料相差不远。
取得的成果
将暖手宝的相变凝胶扩展为可堆叠的热电池单元:太阳能热量将其熔化;冷自来水触发即时重新凝固,释放热水。
成功的原因
储能介质是廉价、可重复充电的化学材料,而非奇异的电池——每个单元可循环数千次。
它直接储存热量,绕过了主导储能思维的、有损耗的电力迂回路径。
同步加速器筛选让一家小公司找到了数十年来击败众多企业的配方。
验证来自普通家庭而非实验室:650套安装,成本约为燃气的一半。
可借鉴之处
一个简单的想法仍然成败于配方:一个公共资助的牵线机构,将一家不到30人的公司与大学化学家和国家级同步加速器配对,击败了数十年来失败的企业研发。
后续
截至2017年6月,Sunamp的热电池已安装在650户苏格兰家庭中,成本约为燃气供暖的一半;不断增长的需求吸引了投资者,公司正在寻找更大的场所。Sunamp还生产蓝色“冷电池”,其第三名员工是一名爱丁堡研究生,加入后成为其材料科学家。
从这里,追溯依据
参考来源
- From hand-warmer to house-warmer for tech firm BBC News (Scotland) · bbc.com ·