Разработан новый эффективный метод хранения солнечной тепловой энергии - «Наука и технологии»

Когда речь заходит о солнечной энергетике, в голову тут же приходят мысли от фотогальванических солнечных батареях, которые преобразовывают энергию солнечных лучей прямо в электрическую энергию. Но существует и другой тип солнечных электростанций, в которых акры площадей, покрытые зеркалами, отражают солнечный свет на специальные башни. Концентрированный солнечный свет превращает в этих башнях воду в перегретый пар, который вращает турбину с генератором, который и вырабатывает электричество. Однако, в обоих случаях имеются некоторые проблемы, связанные с избыточным количеством энергии, вырабатываемый во время максимальной интенсивности солнечного света, с необходимостью аккумулирования этой энергии и ее отдачи в моменты пикового потребления.

Инженеры и ученые из Орегонского университета (Oregon State University, OSU) и университета Флориды (University of Florida) нашли достаточно универсальное решение вышеупомянутых проблем, они разработали систему термохимического аккумулирования тепловой энергии, работа которой основана на использовании химических превращений, а не электричества.

Во время "зарядки" термохимического аккумулятора под воздействием высокой температуры карбонат стронция разлагается на оксид стронция и углекислый газ, на что расходуется тепловая энергия лучей солнечного света. Разряд этого аккумулятора заключается в обратной реакции окиси стронция с углекислым газом, в результате которой выделяется практически вся поглощенная ранее тепловая энергия.

Все используемые в данной технологии материалы являются негорючими, экологически безопасными и легкодоступными. По сравнению с другими подобными системами, система на основе карбоната стронция способна обеспечить 10-процентное увеличение показатели плотности хранения энергии. Но самым главным достоинством новой системы является то, что она, в отличие от подобных систем, использующих другие вещества и другие химические реакции, способна работать при температуре до 1200 градусов Цельсия. Другие системы способны работать лишь при 600 градусах и это обуславливает почти двукратный прирост эффективности новой системы.

Рабочая температура системы столь высока, что она может сначала нагреть воздух, который будет вращать турбину первого контура, а остаточная тепловая энергия воздуха может превратить воду в перегретый пар, который будет вращать вторую турбину.

Но, в этой "бочке меда", как и всегда, имеется своя "ложка дегтя". Исследования, проведенные в лабораторных условиях, показали, что энергетическая емкость термохимического аккумулятора начинает чувствительно падать уже после 45 циклов. Причиной этому являются структурные изменения используемых материалов и решить эту проблему исследователи собираются путем разработки методов промежуточной переработки и восстановления рабочих материалов.