比爾·蓋茨（Bill Gates）支持的初創公司安托拉能源公司（Antora Energy）正準備推出一種集裝箱式模塊化熱電池，旨在以盡可能低的成本儲存可再生能源，然後以電力或工業加工熱能的形式高效釋放。

這一切都是為了實現重工業的去碳化–這是一項必須完成的工作，但由於可再生能源時斷時續的特性，這也是一項棘手的工作。如果有化石燃料可以根據需要提供熱量，那麼工廠全天候運行就很容易，但如果沒有太陽呢？

Antora的”磚烤麵包機“熱電池提出了一種解決方案：利用廉價的可再生能源加熱隔熱容器中的普通粘土磚，然後在需要時以高達1500 °C （2,700 °F）的工藝熱量形式回收能量，成本約為化學電池的五分之一。利用廉價、豐富的材料，Rondo 公司希望大規模部署這一解決方案，目標是在15 年內將全球二氧化碳排放量減少15%。

公司的首個示範裝置，正在加利福尼亞州Wellhead Electric Company 的設施中部署。

Antora 相信，它的碳基系統可以更便宜、更有用。說它更有用，是因為它的溫度更高，能夠提供高達2000 °C（3632 °F）的熱量，因此與煉鋼等大型工業領域密切相關。此外，這些能量還可以通過超高效熱光電板以電力形式回收。

公司聯合創始人兼首席執行官安德魯-波尼（Andrew Ponec）在Medium 上發帖解釋了Antora 選擇碳塊的原因，其實質是：”碳塊是其他幾種工業流程的廢棄物，也是金屬行業的常見投入品，通過完善的供應鏈，這些碳塊的數量幾乎不受限制，是”目前成本最低的散裝熱存儲材料之一”，材料成本約為1 美元/千瓦時，比鋰離子電池便宜約50 倍。”

固態碳具有高導熱性和高機械強度，溫度越高，強度越高，因此能夠快速吸收大量能量,碳塊在高達3000 °C（5432 °F）的溫度下仍能保持固態，大約是鋼熔化溫度的兩倍，從而避免了熔鹽和其他液態儲熱介質的許多問題,高能量密度使這些碳塊易於運輸，並使Antora 熱電池在現場佔地面積小.

波尼寫道：”碳的極端溫度穩定性的最後一個優勢與傳熱有關。輻射傳熱與源物體溫度的四次方（T⁴）成正比，因此如果將溫度提高一倍，輻射傳熱就會增加16 倍。這是一個強大的比例因子！結果就是，在高於1500 °C 的溫度下，熱傳遞的原理與我們在室溫下所習慣的完全不同。輻射比傳導和對流更佔優勢。例如，在2000 °C 的溫度下，99% 以上的熱傳遞是通過光而不是傳導和對流進行的。”

因此，Antora 的系統利用光輻射來利用碳磚發出的熱量，波尼認為這種方法”比其他方法更簡單、更便宜、更可靠”。如果客戶需要熱能，系統會加熱裝有蒸汽、熱空氣或其他工藝流體的管道，然後通過管道輸送到設施周圍需要熱能的地方。

如果客戶需要用電，Antora 可以將熱量轉化為電能。波尼解釋說：”我們將熱量照射到改良的光伏板（類似於太陽能電池板）上，從而產生電力。我們的團隊已經開發出一種打破世界紀錄的固態熱引擎，只需幾微米的材料，沒有移動部件，就能將輻射熱轉化為電能。這是後話，但現在我們只能說，擁有一個結構緊湊、功率密度高、可擴展且高效的設備，能夠將熱量轉化為電能，是非常有用的！”

試驗爐在高達1500 °C的溫度下發光

這讓我們想到了去年我們報導過的麻省理工學院的一種突破性熱光電（TPV）電池，它能將熱量轉化為電能，效率高達40% 左右，大大優於平均效率接近35% 的普通蒸汽輪機。事實上，相關研究人員提到，基於石墨的熱存儲和回收系統是他們的主要目標之一。

由於Antora 也是麻省理工學院的衍生公司，我們不禁懷疑Antora 的碳熱電池系統是否真的使用了這種熱塑性硫化彈性體熱引擎。但事實並非如此，它似乎使用的是另一個團隊開發的不同的砷化鎵銦熱電偶電池，去年11 月發表在《焦耳》（Joule）雜誌上的一篇論文顯示其效率為38.8%。

Antora 公司告訴麻省理工學院新聞（MIT News），該公司已經開設了一家生產這種熱塑性光伏電池的工廠，這是世界上最大的此類工廠，預計年產能為2 兆瓦。該公司正在美國各地開展30-60 兆瓦範圍內的工業項目，預計從2025 年左右起，碳電池裝置將陸續投入使用，該公司希望積極擴大規模。碳熱電池是集裝箱式的，因此可以在中央工廠組裝，很容易運到現場，客戶可以根據需要以模塊化的形式安裝。