化石燃料是气候变化的主要成因之一，因为燃烧获取能量时，碳会释放到大气中。
澳大利亚科学家研发出一种MGA模块，其储能效率高于锂电池，并可帮助燃煤电厂在实现零排放的同时继续运行。
MGA模块由多种金属混合制成，能够释放能量将水烧开。
随着气候变化加剧，化石燃料相关的就业岗位和基础设施前景存在不确定性。然而，一项在澳大利亚发明的新型储能技术，或可使燃煤发电站完全实现零排放运行。
这种名为混溶间隙合金（MGA）的新型材料以热能形式储存能量。MGA被封装在由多种金属混合制成的小型模块中，可接收太阳能和风能等可再生能源产生的电能。
随后，这些能量可替代煤炭，驱动燃煤电站的蒸汽轮机运转，且不产生任何排放。MGA模块可像乐高积木一样堆叠，通过增减模块数量，灵活调整发电量以满足需求。
MGA模块的成本仅为竞争对手锂离子电池储能技术的一小部分。我们的发明已在实验室中得到验证，现正进入下一阶段，即在现实世界中加以验证。
储能为何重要
太阳能和风能等主要可再生能源具有“间歇性”。换言之，它们只有在阳光充足、风力强劲时才能发电。有时发电量超出所需，有时则不足。
因此，要实现100%可再生电力供应，能源必须具备“可调度性”，即能够按需储存并输送。部分储能方式，例如锂离子电池，成本较高，且只能短时储能。另一些方式，例如水力发电，可实现长时间储能，但受地理位置限制，无法随意建设。
若要实现电网零排放，我们需要一种兼具经济性和多功能性的储能方案，使其能够大规模推广，每晚提供六至八小时的可调度电力。
MGA可储存一天至一周的能量。这填补了电池与水力发电之间的“中间”时间段，使间歇性可再生能源能够在需要时调度输出。
我们的发明原理
未来二十年内，全球许多燃煤发电站将退役或被弃用，其中包括澳大利亚的电站。我们提议的储能方案可能使发电站得以改造再利用，保留基础设施并避免失业。
若要让燃煤电站采用我们的技术，须拆除熔炉和锅炉，并以内含MGA模块的储能装置取而代之。
MGA模块尺寸为20厘米 x 20厘米 x 16厘米。其本质是多种金属的混合物，其中一些受热会熔化，另一些则不会。可将一个模块想象成微波炉加热的巧克力碎松饼：松饼的蛋糕部分在受热时维持整体形状，而巧克力碎则会融化。
这些模块不仅储存能量，还能加热水以产生蒸汽。在老旧燃煤电厂中，这些蒸汽可驱动涡轮机和发电机发电，从而无需燃烧煤炭即可达到同样的效果。
为产生蒸汽，模块内部可设计有管道，水经管道泵入并被加热至沸腾。此外，模块还可与热交换器配合使用，热交换器是一种专门设计的加热水的系统。
老旧燃煤电厂可利用可再生能源运行。这些能源在供应过剩的正午时段（太阳能）或风力强劲时段（风能）原本可能被关停。
我们的研究已证明，相同体积的模块成本仅为锂电池的一小部分，却能产生相同的能量。
MGA模块在现实世界中的验证
2010年至2018年间，我们的团队在纽卡斯尔大学通过研究完善了这种新型材料。去年，我们成立了一家公司MGA Thermal，专注于该技术的商业化及实际项目的开展。
今年7月，MGA Thermal获得联邦工业、创新与科学部提供的495,000澳元（A$495,000）拨款，用于在新南威尔士州纽卡斯尔建设一座试点生产工厂。该项目预计于明年下半年开始运营。目标是以经济可行、规模化的方式开始生产商业数量的MGA模块，以供大型示范项目使用。
MGA Thermal已与瑞士公司E2S Power AG建立合作，在快速变化的欧洲燃煤发电行业中测试该技术。自明年起，测试将包括为一座正常运行的燃煤电厂加装MGA储能装置。此举还将验证该技术的经济可行性。
我们的目标是将储能成本控制在每千瓦时50澳元（A$50），包括所有配套基础设施在内。目前，锂离子电池的成本约为每千瓦时200澳元（A$200），若电能需要输送至电网，还需额外承担费用。每千瓦时约200澳元（A$200），若电能需要输送至电网，还需额外承担费用。
那么其缺点是什么？诚然，MGA的响应速度远慢于电池。电池可在毫秒级时间内响应，擅长填补供应中的短时峰值或低谷（例如风力涡轮机造成的波动）。而MGA储能的响应时间超过15分钟，但其储能时长远超电池。
若将电池、MGA/热能储能及水力发电三种方案相结合，即可实现大规模储能，同时仍能快速响应波动的可再生能源供应。
安全且可回收
MGA模块安全无毒，不存在爆炸或泄漏风险，这一点有别于某些其他燃料。
这些模块还可回收利用。其预期使用寿命为25至30年，之后可轻松分离为各类单一材料，用于制造新模块，或作为原材料用于其他用途。
与任何新技术一样，MGA模块在被产业界接受并广泛应用于商业项目之前，必须在财务上得到验证。该技术的首次全面示范项目即将到来。若获成功，将使燃煤发电厂得以清洁运行，并为煤矿工人的未来带来希望。
