澳洲紐卡索大學(xué)(UoN)與澳洲公司InfratechIndustries致力于研發(fā)集大成能源設備，并稱(chēng)呼其為化學(xué)回圈能源需求系統(ChemicalLoopingEnergy-on-DemandSystem，CLES)，該系統在2017年4月公布于世，專(zhuān)為醫院、退休社區或類(lèi)似規模的商業(yè)建筑設計，不僅可提供電力，還可用于供暖與制冷、制造氧氣和氫氣，可說(shuō)是發(fā)電機與電池的組合。
該系統透過(guò)特殊混合晶體氧化還原反應驅動(dòng)，當晶體進(jìn)行化學(xué)反應時(shí)會(huì )發(fā)熱并產(chǎn)生蒸氣，借由蒸氣驅動(dòng)發(fā)電機，而晶體進(jìn)行還原反應時(shí)，會(huì )釋放其收集的氧氣。紐卡索大學(xué)教授兼概念創(chuàng )始人BehdadMoghtaderi表示，晶體還原(Reduction)是個(gè)吸熱反應，氧化則會(huì )排出熱量，而機器可以透過(guò)天然氣、電力、再生能源來(lái)驅動(dòng)這個(gè)循環(huán)。
系統核心晶體受到知識產(chǎn)權保護，但團隊表示，材料價(jià)位十分合理，每公噸僅以112美元購買(mǎi)，每次用量都很少且長(cháng)效，屆時(shí)晶體將會(huì )置于替換匣(cartridge)中，一盒可以用6個(gè)月到2年。
除了提供電力與氧氣之外，CLES產(chǎn)生的熱量也能為建筑供暖，提供熱水或用于制冷，或是調整制程，制造出氫氣，未來(lái)可在自家為氫燃料電池車(chē)補充燃料。
成本為特斯拉系統75%
CLES有兩種運作模式，可以把該系統當作大型電池，利用電網(wǎng)與再生能源供電，避免建筑受到停電影響，而與一般家用儲能系統不同的是，他能同時(shí)提供電力、氧氣、熱水、供暖與制冷，就像儲能系統界的瑞士刀，可以一機多用。
而第二種模式為“EnergyonDemand”，系統將不斷利用天然氣讓氧化還原穩定運行，CLES天然氣-電力目前轉換效率約為45%，讓建筑電力與其他功用不會(huì )中斷，也可以減少系統對電網(wǎng)依賴(lài)，并降低三分一的碳排量。
CLES除了能節省電費，住戶(hù)也可以銷(xiāo)售多余的氧氣或是氫氣，不過(guò)研究人員也指出，目前尚未開(kāi)發(fā)氧氣市場(chǎng)與相關(guān)基礎設施，但按照研究未來(lái)藍圖，假如機器可以產(chǎn)出大量氧氣，廠(chǎng)商會(huì )制造一個(gè)氧氣瓶，并挨家挨戶(hù)收集氧氣，用于醫院與退休社區。
為了測試CLES系統性能，團隊已在澳洲紐卡索工廠(chǎng)生產(chǎn)設備原型，其最大發(fā)電量為30KW，日發(fā)電量可達720KWh，大概能供應30到40戶(hù)家庭日常用電，而目前該團隊希望可將CLES設備于個(gè)別家庭。
Moghtaderi表示，團隊正在研發(fā)小型化版本，試圖將反應爐、各個(gè)設備縮小，并能全部置于小型冰箱大小的機器中，預計在18個(gè)月后推出，而家用CLES的性能將會(huì )優(yōu)于特斯拉，成本也是特斯拉家用儲能系統的75%，并且能在一年半內回收成本。目前Powerwall售價(jià)6,000美元，預估家用CLES要價(jià)4,500美元。
