Uzun süreli enerji depolama (LDES) teknolojileri, yenilenebilir enerji kaynaklarının yaygınlaşmasıyla birlikte enerji sektörünün en kritik unsurlarından biri hâline gelmiş durumda. Güneş ve rüzgâr gibi kesintili kaynakların sisteme entegrasyonu arttıkça, enerjinin saatler değil günler hatta haftalar boyunca depolanabilmesi daha büyük önem kazanıyor. Bugün yaygın olarak kullanılan lityum-iyon bataryalar, uzun süreli enerji depolama konusunda sınırlı kalabildiği için, bilim dünyası bir süredir farklı kimyasal ve termal yaklaşımlar üzerinde çalışıyor. İspanya merkezli Silbat’ın geliştirdiği silikon tabanlı batarya teknolojisi, bu arayışta öne çıkan alternatiflerden biri olarak dikkat çekiyor.
Silbat’ın Sistemi Elektriği Termal Enerji Olarak Depoluyor
Silbat, elektriği kimyasal değil termal enerji olarak depolayan bir sistem geliştiriyor. Şirketin teknolojisi, düşük maliyetli ve bol bulunan metalürjik silikon kullanarak enerjiyi “gizli ısı” (latent heat) formunda saklıyor. Silikon, erime ısısı açısından borun ardından ikinci sırada yer alıyor. Silbat’ın tasarımında metalik silikon, yüksek sıcaklıklara dayanıklı refrakter bir hazne içinde, ısı yalıtımlı bir potada tutuluyor. Elektrik enerjisi rezistif ısıtma (Joule ısıtması) yoluyla termal enerjiye dönüştürülüyor; sıcaklık 1.410 °C’ye ulaştığında silikon erimeye başlıyor. Silikon tamamen eridiğinde batarya “tam şarjlı” kabul ediliyor.
Bu sistemde enerji geri kazanımı klasik bir elektrokimyasal bataryadaki gibi doğrudan elektrik çıkışı şeklinde gerçekleşmiyor; depolanan ısı, yüksek sıcaklık farkı kullanılarak termal-ışınımsal süreçler üzerinden (örneğin termofotovoltaik hücreler aracılığıyla) yeniden elektriğe dönüştürülüyor. Enerji geri çekilirken bu ısıl enerji tekrar elektrik üretiminde kullanılabildiği gibi, uygun altyapı ile doğrudan ısıtma ve soğutma sistemlerine entegre edilerek de değerlendirilebiliyor. Bu yönüyle sistem, yalnızca elektrik depolamakla kalmıyor; yüksek sıcaklıkta ısıyı da bir çıktı olarak sunabildiği için entegre enerji ve kojenerasyon benzeri uygulamalara kapı aralayan bir çözüm sunmayı hedefliyor.
Sistem, silikonun defalarca eriyip yeniden katılaşabildiği döngüsel bir çalışma prensibine dayanıyor. Şarj sırasında eriyen silikon, enerji geri çekildikçe tekrar katılaşıyor ve bir sonraki döngüde yeniden eritilebiliyor. Süreç kimyasal bir bozunmaya değil, fiziksel bir faz değişimine dayandığı için teorik olarak çok sayıda şarj-deşarj döngüsüne imkân tanıyabilir; ancak uzun vadeli performans verileri teknoloji tam ticarileştiğinde daha netleşecek. Benzer yüksek sıcaklıklı faz değişimli depolama sistemleri bugün özellikle yoğunlaştırılmış güneş enerjisi (CSP) tesislerinde kullanılıyor. Bu santrallerde erimiş tuz gibi malzemeler yüzlerce derece sıcaklıkta eritilip katılaştırılarak saatler boyunca ısı depolanabiliyor. Silbat’ın yaklaşımı ise silikon kullanarak daha yüksek enerji yoğunluğu ile daha uzun süreli depolama sağlamayı hedefliyor.
Silbat, kısa süre önce PV Magazine’e yaptığı açıklamada, bu teknoloji etrafında şekillenen ARMIC projesini başlattığını duyurdu. Üç yıl sürecek proje, kritik askeri altyapıların sivil elektrik şebekelerine olan bağımlılığını azaltmayı ve olası kesintilere karşı dayanıklılığı artırmayı amaçlıyor. Şirket yetkililerine göre hedef, askeri dayanıklılık standartları doğrultusunda en az 14 gün boyunca kesintisiz elektrik tedariki sağlamak. Bu, klasik batarya sistemlerinin çoğunun ötesine geçen bir süre anlamına geliyor. Silbat’ın Projesi, Ticarileşme Aşamasına Geçmenin Eşiğinde
ARMIC projesi, teknolojik olgunluk seviyesi (Technology Readiness Level) 7 ila 8 aşamalarını kapsıyor. Bu seviyeler, teknolojinin laboratuvar ortamını geride bırakıp gerçek operasyonel koşullarda pilot uygulamalarla test edildiği, ticarileşme (TRL 9) öncesindeki son aşamayı temsil ediyor. Proje kapsamında birden fazla pilot tesis geliştirilecek. Silbat şimdiden endüstriyel ortaklarla stratejik iş birliklerine imza atmış durumda.
Araştırma tarafında ise Madrid Politeknik Üniversitesi’ne bağlı Güneş Enerjisi Enstitüsü, Seramik ve Cam Enstitüsü ve Kontrol Robotik Laboratuvarı projeye katkı sunuyor. Özellikle TFV modülünün üretim süreçlerinde bu araştırma merkezlerinin rol oynadığı belirtiliyor. Proje, “İspanya Bilim, İnovasyon ve Üniversiteler Bakanlığı“na bağlı devlet inovasyon ajansı CDTI Innovación’dan yaklaşık 3,4 milyon euro finansman desteği alıyor. 2025 Bilim ve İnovasyon Misyonları çağrısı kapsamında 300’den fazla konsorsiyumun başvurduğu süreçte ARMIC projesi en yüksek değerlendirme puanını alarak yetkilieri etkilemeyi başarmıştı.
Eğer şirketin silikon tabanlı batarya sistemi TRL 9 aşamasına başarıyla ulaşır ve ticarileşirse, bu teknoloji yalnızca askeri tesislerde değil; afet yönetimi, uzak yerleşimler ve sanayi tesisleri gibi kesintisiz enerjiye ihtiyaç duyan pek çok sivil alanda da kendine yer bulabilir.
Kaynak : https://www.donanimhaber.com/elektrigi-isiya-cevirip-haftalarca-saklayan-bataryalar-geliyor–202251
