Holcim, Electrified Thermal Solutions (ETS) ile yürüttüğü iş birliği kapsamında, gaz veya kömüre tamamen bağlı kalmak yerine endüstriyel prosesleri elektrikle ısıtmayı test etmek amacıyla, çimento üretim tesislerinden birine iki Joule Hive termal bataryanın kurulumunu tamamladı. Açıklamada tesisin veya konumunun hangisi olduğu belirtilmedi; ancak bu gelişme, teknolojinin dünyanın en büyük çimento şirketlerinden birindeki pilot gösterim aşamasından endüstriyel uygulamaya geçişini temsil ediyor.
Massachusetts Teknoloji Enstitüsü’nden (MIT) ayrılan bir şirket olan ETS, kimyasal bileşimi daha fazla metal oksit eklenerek değiştirilmiş ve bu sayede elektrik iletkeni hâle getirilmiş ateş tuğlaları kullanan termal bataryalar geliştiriyor. Akım geçtiğinde tuğlalar 1800 santigrat dereceye kadar ısınıyor. Şirket, bu seviyelerin çimento, çelik, cam ve kimyasalların yanı sıra buhar üretimi gibi uygulamalar için uygun olduğunu belirtiyor.
Joule Hive nasıl çalışıyor?
Tuğlalar yaklaşık bir asansör büyüklüğündeki yalıtımlı bir konteynerin içine yerleştiriliyor ve konteyner ısıyı üç güne kadar depoluyor. ETS, proses verimliliğinin %95’e ulaştığını ve sistemin yenilenebilir elektriğin fazlası kullanılarak veya şebekede talebin düşük olduğu saatlerde şarj edilebildiğini belirtiyor. Bu özellik, elektrik tüketimi ile endüstriyel tesiste ısının kullanıldığı zamanı birbirinden ayırmayı mümkün kılıyor.
Çimento sektörü, geleneksel elektrikli ısıtma teknolojileriyle sağlanması zor olan yüksek sıcaklıklara ihtiyaç duyuyor; bu nedenle yakıt yakımı olağan seçenek olarak kaldı. Kaynağa göre küresel enerji tüketiminin yaklaşık %20’si, çimento, çelik ve alüminyum gibi sektörlerde kullanılan ısıyı ifade eden proses ısısına gidiyor. Kaynağın aktardığına göre çimento ayrıca küresel karbondioksit emisyonlarının yaklaşık %8’inden sorumlu.
Deneyden endüstriyel yaygınlaştırmaya
Holcim projesinden önce Joule Hive sistemi, San Antonio kentindeki Southwest Research Institute’ta geniş ölçekte ticari bir uygulamada kullanıldı ve 1000 saatten fazla işletim kaydetti. ETS, Holcim projesine geçmeden önce bu testin sonuçlarını teknolojinin kanıtı olarak değerlendirdi. Anlaşma kapsamında Holcim aynı zamanda ETS’nin yatırım ortağı olacak; girişim, gelecekte ilişkiyi genişletmeyi umuyor.
Holcim Operasyonel Mükemmeliyet Başkanı Ram Muthu, teknolojinin uygulanmasının, yüksek sıcaklıklı proseslerin karbonsuzlaştırılması stratejisi kapsamında elektrikli endüstriyel ısının potansiyelini değerlendirmesine olanak sağladığını söyledi. ETS İcra Kurulu Başkanı Daniel Stack ise projeyi, çimento ve betonun elektrikle ısıtılmasını gösterim aşamasından uygulamaya taşımada önemli bir adım olarak nitelendirdi.
Pratikte ne değişiyor?
Haber, çimento sektörünün emisyonsuz hâle geldiği anlamına gelmiyor; çünkü çimento emisyonlarının önemli bir bölümü yalnızca yakıt yakılmasından değil, kireç taşının klinkere dönüştürülmesi sırasında gerçekleşen kimyasal tepkimeden kaynaklanıyor. Bu nedenle Joule Hive bataryaları proses ısısı boyutunu ele alabilir, ancak sektördeki tüm emisyon kaynaklarını ortadan kaldırmıyor.
Teknolojinin başka bir uygulama örneği de Kentucky eyaletinin Calvert City kentindeki Ashland kimya tesisinde bulunuyor. Buradaki batarya kurulum projesi, 2024 yılında ABD Enerji Bakanlığı’ndan 35 milyon dolara kadar eşleşen hibe aldı. Proje, metanla çalışan kazanların yerine geçmeyi ve Enerji Bakanlığına göre buhar üretimiyle bağlantılı emisyonları yaklaşık %70 azaltmayı amaçlıyor. ETS teknolojisinin ekonomik ve geniş ölçekte çalışabilmesi ile düşük emisyonlu elektriğin bulunabilirliği, farklı endüstriyel tesislerdeki fiilî işletimin netleştireceği konular arasında yer alıyor.