Uzun periyodik güç depolama (LDES) teknolojileri, yenilenebilir güç kaynaklarının yaygınlaşmasıyla birlikte güç dalının en kritik ögelerinden biri hâline gelmiş durumda. Güneş ve rüzgâr üzere kesintili kaynakların sisteme entegrasyonu arttıkça, enerjinin saatler değil günler hatta haftalar boyunca depolanabilmesi daha büyük kıymet kazanıyor. Bugün yaygın olarak kullanılan lityum-iyon bataryalar, uzun müddetli güç depolama konusunda hudutlu kalabildiği için, bilim dünyası bir müddettir 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 Güç Olarak Depoluyor

Silbat, elektriği kimyasal değil termal güç 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 akabinde ikinci sırada yer alıyor. Silbat’ın dizaynında metalik silikon, yüksek sıcaklıklara sağlam refrakter bir hazne içinde, ısı yalıtımlı bir potada tutuluyor. Elektrik gücü rezistif ısıtma (Joule ısıtması) yoluyla termal güce dönüştürülüyor; sıcaklık 1.410 °C’ye ulaştığında silikon erimeye başlıyor. Silikon büsbütün eridiğinde batarya “tam şarjlı” kabul ediliyor.

Bu sistemde güç geri kazanımı klasik bir elektrokimyasal bataryadaki üzere doğrudan elektrik çıkışı formunda gerçekleşmiyor; depolanan ısı, yüksek sıcaklık farkı kullanılarak termal-ışınımsal süreçler üzerinden (örneğin termofotovoltaik hücreler aracılığıyla) tekrar elektriğe dönüştürülüyor. Güç geri çekilirken bu ısıl güç tekrar elektrik üretiminde kullanılabildiği üzere, uygun altyapı ile direkt ısıtma ve soğutma sistemlerine entegre edilerek de değerlendirilebiliyor. Bu tarafıyla sistem, sadece elektrik depolamakla kalmıyor; yüksek sıcaklıkta ısıyı da bir çıktı olarak sunabildiği için entegre güç ve kojenerasyon gibisi uygulamalara kapı aralayan bir tahlil sunmayı hedefliyor.

Sistem, silikonun tekraren eriyip yine katılaşabildiği döngüsel bir çalışma prensibine dayanıyor. Şarj sırasında eriyen silikon, güç geri çekildikçe tekrar katılaşıyor ve bir sonraki döngüde yine eritilebiliyor. Süreç kimyasal bir bozunmaya değil, fizikî bir faz değişimine dayandığı için teorik olarak çok sayıda şarj-deşarj döngüsüne imkân tanıyabilir; lakin uzun vadeli performans dataları teknoloji tam ticarileştiğinde daha netleşecek. Benzer yüksek sıcaklıklı faz değişimli depolama sistemleri bugün bilhassa ağırlaştırılmış güneş gücü (CSP) tesislerinde kullanılıyor. Bu santrallerde erimiş tuz üzere gereçler yüzlerce derece sıcaklıkta eritilip katılaştırılarak saatler boyunca ısı depolanabiliyor. Silbat’ın yaklaşımı ise silikon kullanarak daha yüksek güç yoğunluğu ile daha uzun vadeli depolama sağlamayı hedefliyor.

Silbat, kısa müddet evvel 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 mümkün kesintilere karşı dayanıklılığı artırmayı amaçlıyor. Şirket yetkililerine nazaran amaç, askeri dayanıklılık standartları doğrultusunda en az 14 gün boyunca kesintisiz elektrik tedariki sağlamak. Bu, klasik batarya sistemlerinin birçoklarının ötesine geçen bir müddet manasına geliyor.

Silbat’ın Projesi, Ticarileşme Basamağına Geçmenin Eşiğinde

ARMIC projesi, teknolojik olgunluk düzeyi (Technology Readiness Level) 7 ila 8 kademelerini kapsıyor. Bu düzeyler, teknolojinin laboratuvar ortamını geride bırakıp gerçek operasyonel şartlarda pilot uygulamalarla test edildiği, ticarileşme (TRL 9) öncesindeki son kademeyi 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 Gücü Enstitüsü, Seramik ve Cam Enstitüsü ve Kontrol Robotik Laboratuvarı projeye katkı sunuyor. Bilhassa 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 takviyesi alıyor. 2025 Bilim ve İnovasyon Misyonları daveti kapsamında 300’den fazla konsorsiyumun başvurduğu süreçte ARMIC projesi en yüksek kıymetlendirme puanını alarak yetkilieri etkilemeyi başarmıştı.

Eğer şirketin silikon tabanlı batarya sistemi TRL 9 basamağına muvaffakiyetle ulaşır ve ticarileşirse, bu teknoloji sadece askeri tesislerde değil; afet idaresi, uzak yerleşimler ve sanayi tesisleri üzere kesintisiz güce muhtaçlık duyan pek çok sivil alanda da kendine yer bulabilir.