如果每戶家庭都有一臺發電、儲電、空調、供暖與氫燃料充電“all－in－one”機器 ， 大概可以為住家省下許多能源成本 ， 甚至可以達到100％電力自給自足 ， 而這夢想并非遙不可及 ， 目前已有廠商研發集大成技術 ， 可望18個月后開始銷售該家用系統 。
澳洲紐卡索大學（UoN）與澳洲公司Infratech Industries致力于研發集大成能源設備 ， 并稱呼其為化學回圈能源需求系統（Chemical Looping Energy－on－Demand System ， CLES） ， 該系統在2017年4月公布于世 ， 專為醫院、退休社區或類似規模的商業建筑設計 ， 不僅可提供電力 ， 還可用于供暖與制冷、制造氧氣和氫氣 ， 可說是發電機與電池的組合 。
該系統透過特殊混合晶體氧化還原反應驅動 ， 當晶體進行化學反應時會發熱并產生蒸氣 ， 借由蒸氣驅動發電機 ， 而晶體進行還原反應時 ， 會釋放其收集的氧氣 。 紐卡索大學教授兼概念創始人Behdad Moghtaderi表示 ， 晶體還原（Reduction）是個吸熱反應 ， 氧化則會排出熱量 ， 而機器可以透過天然氣、電力、再生能源來驅動這個循環 。
系統核心晶體受到知識產權保護 ， 但團隊表示 ， 材料價位十分合理 ， 每公噸僅以112美元購買 ， 每次用量都很少且長效 ， 屆時晶體將會置于替換匣（cartridge）中 ， 一盒可以用6個月到2年 。
除了提供電力與氧氣之外 ， CLES產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 ， 未來可在自家為氫燃料電池車補充燃料 。
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“Energy on Demand” ， 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中斷 ， 也可以減少系統對電網依賴 ， 并降低三分一的碳排量 。
CLES除了能節省電費 ， 住戶也可以銷售多余的氧氣或是氫氣 ， 不過研究人員也指出 ， 目前尚未開發氧氣市場與相關基礎設施 ， 但按照研究未來藍圖 ， 假如機器可以產出大量氧氣 ， 廠商會制造一個氧氣瓶 ， 并挨家挨戶收集氧氣 ， 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生產設備原型 ， 其最大發電量為30KW ， 日發電量可達720KWh ， 大概能供應30到40戶家庭日常用電 ， 而目前該團隊希望可將CLES設備于個別家庭
Moghtaderi表示 ， 團隊正在研發小型化版本 ， 試圖將反應爐、各個設備縮小 ， 并能全部置于小型冰箱大小的機器中 ， 預計在18個月后推出 ， 而家用CLES的性能將會優于特斯拉 ， 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6 ， 000美元 ， 預估家用CLES要價4 ， 500美元 。