Финские и шведские ученые протестировали прототип батареи Карно на базе двигателя Стирлинга, где кварцевый песок служит накопителем тепла. Разработку представили в «Журнале хранения энергии».
Система сначала превращает электричество в тепло и запасает его в большом резервуаре с песком, а затем, когда нужно получить обратно электричество, извлекает тепло с помощью двигателя Стирлинга — классического агрегата, работающего на сжатии и расширении нагретого газа. Обычно в качестве теплоаккумуляторов применяют дорогие металлы и материалы с фазовым переходом, а вот песок — куда более доступен.
Испытания показали, что установка работает, но ее реальная эффективность пока низкая. Полный КПД цикла «заряд-разряд» составил 4,4% при 300 °C и 8,3% при 350 °C.
Компьютерное моделирование более оптимизированной конструкции показало уже 19,1% и 23,2% при тех же температурах, а расчеты для режима до 500 °C предсказали эффективность до 31,6%.
То есть повышение температуры и улучшение конструкции действительно могут радикально увеличить отдачу. Но, как признаются ученые, нынешний экспериментальный образец пока далек от коммерческой реализации. Авторы считают, что их сегодняшние результаты станут отправной точкой для улучшения систем хранения в будущем.
