Електрика з пилу — цікаві результати дослідження

Що тільки людство не робить для накопичення електричної енергії. Заряджає батарейки, збирає акумуляторами. Тепер ще закачуватиме в банки, немов овочі присадибної ділянки.

Сутність дослідження

У результаті тривалих експериментів з накопичення концентрованої сонячної енергії у високотемпературних акумуляторах, австралійські вчені представили інноваційне рішення. Відхилившись від традиційних систем, експерти віддали перевагу використанню керамічного пилу субміліметрової величини, що вільно спадає. Нові підходи завжди приносять результати — як гравці в онлайн гральні автомати, де ігрові автомати дозволяють отримати зовсім інший досвід в розвагах. 

Такий підхід науковців обернувся збільшенням робочої температури накопичення від 610 до 820 °C. Характеристики проведеного експерименту:

• дослідна установка компіляції концентрованих сонячних променів встановлена в австралійському штаті Новий Південний Уельс;
• відбивачами служать 400 спеціально оброблених дзеркал;
• енергетична платформа призначена тільки для проведення наукових експериментів, виключаючи комерційну експлуатацію;
• керівництво тестами здійснюється Австралійською організацією наукових, промислових досліджень – CSIRO.

Понад чотириста дзеркал зосереджують вплив в обмеженому робочому об’ємі енергетичного акумулятора, розташованого у верхній частині встановленої вежі. Раніше група дослідників CSIRO експериментувала з композиціями сольових розчинів, які піддаються плавленню під впливом сфокусованих сонячних променів і здатні тривалий період підтримувати високу температуру розплаву. Метою використання накопиченого тепла є виробництво електричної енергії або пряме застосування.

До теперішнього моменту максимальна досягнута температура для розплавів підготовлених солей становила лише 610 °C, тоді як альтернативні теплоносії демонстрували ще нижчу функціональність, забезпечуючи нагрівання не вище 400. Однак підвищення температури теплоносія надає можливість використовувати накопичене тепло для широкого спектра промислових процесів, включно навіть з плавленням деяких металів. Процес відкриває перспективу відмови застосування викопних ресурсів з метою забезпечення енергомісткого виробництва.

Перспектива

З огляду на минулі досліди, вчені CSIRO почали дослідження з використанням керамічних теплоносіїв, здатних досягати температури 1000 °C. Такий вибір невипадковий — знайдено ефективне рішення, в якому фрагменти кераміки субміліметрового розміру, пофарбовані в чорний колір, що вільно спадають під дією земної гравітації, проходять через простір встановленої вежі, пронизаний сфокусованими сонячними променями. Унаслідок нагрівання частинки досягають високих температур. Наведений процес підтримує нагрівання протягом 16 годин, причому тепло можна використовувати будь-яким необхідним часом упродовж зазначеного періоду.

Під час оптимізації роботи системи установки виникли певні труднощі — уламки кераміки розміром менше половини одного міліметра поступово осідали, пропускаючи сонячне проміння крізь робочий об’єм без передачі енергії. Щоб розв’язати проблему, було розроблено механізм жолобів, який перехоплює частинки, що опускаються, з повторним розподілом по робочому об’єму вежі. Під час експериментів вдалося створити тепловий акумулятор із температурою носія у 804 °C. Незабаром розробники планують збільшити робочу температуру до 1000 °C.