Разработват нова технология за съхранение на топлинна слънчева енергия

Инженери от Орегонския щатски университет откриха нов начин за съхранение на топлинна слънчева енергия, който да намали цената на съхранението и да го направи по-практично и достъпно за широка употреба.

Иновацията е базирана на термохимично съхранение, при което химическа трансформация се използва циклично за задържане на топлина, задвижване на турбини и повторно загряване. Процесът е повторяем и в повечето случаи това става за период от 24 часа с различните нива на слънчева енергия, която се събира през деня.

Заключенията са публикувани в научния журнал за устойчива химия ChemSusChem, а работата по проекта е спонсорирана от инициативата към американското министерство на енергетиката SunShot и изпълнена в съвместна дейност с учени от Университета във Флорида.

Едно такова хранилище за топлинна слънчева енергия спомага за елиминирането на основен проблем при производството на слънчева енергия, който възпрепятства и внедряването й в широка употреба. С него отпада нуждата енергията, произведена от слънцето, да се използва веднага.

Системата за топлинна слънчева енергия привлича потребителския интерес заради потенциала си за ниски цени. За разлика от обикновените слънчеви фотоволтаични клетки, които произвеждат електричество директно от слънчевата светлина, новата система за топлинна слънчева енергия е разработена на принципа събиране от голямо енергосъоръжение, при което множество огледала отразяват слънчевата светлина върху соларен колектор.

Събраната енергия после се използва, за да затопли течност, която от своя страна задвижва турбина, произвеждаща електричество. “Тази технология е атрактивна, защото е безопасна, дълготрайна и екологосъобразна”, уверяват от Орегонския университет.

Според експерта по иновации и използване на устойчива енергия и един от ръководителите на изследването, с изучаваните съединения, които се използват в разработването на метод за съхранение на топлинната соларна енергия, има огромен потенциал да се намали цената и да увеличи ефективността на слънчевата енергия.

При тези видове системи енергийната ефективност се обуславя от използването на възможно най-висока температура. Разтопените соли, които в днешно време се използват при съхранението на топлинна слънчева енергия, могат да бъдат ефективни само на температура от около 600 градуса Целзий.

Освен това, те налагат употребата на големи контейнери и корозионни материали. Новите съединения, които учените изучават, могат да бъдат използвани ефективно при около 1200 градуса Целзий и са до два пъти по-ефективни от съществуващите системи за съхранение.

Хранилището за топлинна слънчева енергия прилича на батерия, в която чрез химични връзки се съхранява и изпуска енергия, като трансферът е базиран на топлина, а не на електричество.

Работата на системата се основава на обратимото разграждане на стронциев карбонат до стронциев оксид и въглероден диоксид, което поглъща топлинна енергия. По време на разряда, повторното съединяване на стронциевия оксид и въглеродния диоксид освобождава енергията, съхранявана в системата. Тези материали са незапалими, широко разпространени и са щадящи за околната среда.

В сравнение със съществуващите методи за съхранение, тази нова система е много по-малка на размер от другите, а изграждането й ще бъде доста по-евтино.

Новата система за съхранение на топлинна слънчева енергия има няколко недоизяснени проблеми, които предстои да се тестват в лабораторни условия. Един от тях е увеличаването на капацитета на системата, тъй като тестове показват, че след 45 цикъла настъпват известни промени в използваните материали и това повлиява на целия процес на съхранение и освобождаване на енергия.

Ще се търсят начини или за повторна преработка на материалите, която отново да ги направи пригодни за употреба, или за увеличаване на циклите без нужда от смяна на химичните елементи.