Tag und Nacht Solarstrom
Solarthermische Kraftwerke nutzen Spiegel, um die Sonnenwärmeenergie zu konzentrieren. Das ist wie wenn man ein Vergrößerungsglas verwendet, um Stück Papier zum brennen zu bringen. Die Wärme wird in der Regel verwendet, um eine herkömmliche Turbine oder Motor zur Stromerzeugung anzutreiben. Speicherung von überschüssigem Solarwärme, die bei bewölkten oder dunklen Bedingungen freigesetzt werden kann, erhöht die Effizienz und Sicherheit der Energieversorgung mit einer intermittierenden erneuerbaren Ressource. Redox- (Reduktions-Oxidations) Reaktionen, an denen Festoxide beteiligt sind, sind besonders vielversprechend für die thermochemische Energiespeicherung aufgrund ihrer erheblichen Speicher- und Freisetzungskapazitäten. EU-finanzierte Wissenschaftler arbeiten am Projekt STOLARFOAM (Thermochemical storage of solar heat via advanced reactors/heat exchangers based on ceramic foams). Ihnen ist ein großer Spung in der Verbesserung des aktuellen Stands der Technik des Solarwärmespeicherkonzepts gelungen. Aktuelle luftbetriebene Solarturmkraftwerke speichern sensible Wärme über eine Temperaturveränderung in porösen festen keramischen Materialien wie Waben. Die Wärme wird während des sonnenlosen Betriebs freigesetzt. Die bahnbrechende Innovation von STOLARFOAM liegt in der erstmaligen Kombination der inhärenten effektiven Wärmeübertragung von Schaumstrukturen mit dem hervorragenden thermochemischen Kreislauf von Oxid-Redoxpaaren. Das Team verwendete zu ersten Mal keramische Schäume für den Wärmeaustausch, die komplett oder teilweise aus Redox-Materialien hergestellt sind. Laborprüfungen von Redoxpaaroxide identifizierten ein Kobaltoxidpaar (Co3O4 / COO) als den besten Kandidaten. Das Team konzentrierte sich auf Co3O4 Wabenstrukturen und Schäume. Poröse keramische Wabenkörper und Schäume wurden auf wahrnehmbare Wärmespeicherung und auf hybride wahrnehmbare/thermochemische Wärmespeicherung hin getestet, wenn sie mit verschiedenen Ladungen von Co3O4 beschichtet sind. Unter Ausnutzung der Modularität der vorhandenen fühlbaren Speichersysteme schuf das Team hat das kaskadierte thermochemische Speicherkonzept mit zugeschnitten Kaskaden von verschiedenen porösen Strukturen und Redox-Oxid-Paaren, um die Wärmeübertragung am besten zu optimieren. Ein Antrag auf Rechte an geistigem Eigentum wurde für diesen bahnbrechenden Turbobooster für das existierende thermische Energiespeichersystem auf dem Stand der Technik hinterlegt. Die Erweiterung des Betrieb einer Solaranlage auf nicht sonnige Zeiten über das aktuelle Niveau hinaus, ebnet den Weg für reine Solarkraftwerke und leistet einen unschätzbaren Beitrag zu globalen Emissionen und Klimawandel.
Schlüsselbegriffe
Solarenergie, thermochemische, Energiespeicherung, Energietechnik, Redox, Oxiden, keramische Schäumen
