Drugi blok bi rešil energetsko odvisnost
Ekipa, ki jo je vodila univerza Purdue, je predstavila nov solarni kompozit, ki bi lahko bistveno izboljšal koncentrirane sončne elektrarne tako v učinkovitosti kot tudi pri stroških. Narava prejšnji teden. To sodelovanje med tehnološkim inštitutom Georgia, University of Wisconsin-Madison in Oak Ridge National Laboratory upa, da bo povečalo trenutno uporabo sončne energije v ZDA, ki ostaja na manj kot 2% naše proizvodnje električne energije. Vendar pa lahko nov material ekipe revolucionira industrijo koncentrirane sončne energije.
"Mislim, da smo zelo privlačni," pravi profesor Purdue Kenneth Sandhage Inverse.
Kompozit, narejen iz cer amičnega cirkonijevega karbida in met al volframa, spada v kategorijo materialov, imenovanih "kermeti", ki so znani po svoji sposobnosti, da prenesejo visoke temperature in tlak. Po drugi svetovni vojni, ki so ga popularizirali za uporabo v reaktivnih motorjih, so ameriške zračne sile (tiste, ki so skovali izraz "kermeti") postale novice za letala in vesoljske rakete. In zamenjava kolka.
Ekipa Purdueja se je seznanila s kakovostjo kermeta in našla novo visokotemperaturno okolje, da bi ga preverila: koncentrirane elektrarne.
Nasproti tipični fotovoltaični sončni kmetiji s praznimi paneli, nameščenimi na kmetijah ali strehah, so koncentrirane sončne elektrarne v bistvu velika, dobronamerna različica gorečih mravelj pod povečevalnim steklom. Te rastline uporabljajo zrcala ali leče za koncentracijo energije od sonca. Namesto mrtvih mravljev dobimo toploto, preneseno v staljene soli. Plošče iz nerjavečega jekla ali zlitin na osnovi niklja se uporabljajo za prenos toplote iz soli v tekočino, ki se širi, da zavrti turbino, kar vam končno daje elektriko. Purdue je uporabil superkritični CO2 kot tekočino, imenovano CO2 na tako visokih temperaturah in tlakih, da obstaja nekje med tekočino ali plinom.
Ta tehnika zbiranja toplote iz sonca pomeni pridobivanje koncentriranih elektrarn vroče. Material plošč, ki se uporabljajo za prenos toplote, je eno ozko grlo v sistemu - sedanje nerjaveče jeklo ali zlitine na osnovi niklja dosegajo zmogljivost okoli 550 stopinj Celzija pred zmehčanjem, kar je manj kot 100 stopinj bolj vroče od najbolj vročega planeta v našem sončnem sistemu, Venus.
Po mehanskih preiskavah v Oak Ridge National Laboratory je ekipa odkrila, da nas novi kompozit še bolj vroče, na približno 750 stopinj Celzija, ki je na hladni strani lave. Purduejev kermet je tudi dva do trikrat bolj prevoden kot sedanji industrijski standard.
Ta temperaturna razlika omogoča, da obrat poleg povečanja toplotne energije poveča pretvorbo toplote na električno energijo več kot 20 odstotkov. Če se poveča, bi bila novo pridobljena učinkovitost iz keramično-kovinskega kompozita cenejša od trenutnih materialov in bi lahko bistveno zmanjšala emisije ogljikovega dioksida.
Impresivno, ker so lahko keramične kovine, se je ekipa najprej soočila z vprašanji korozije, saj bi superkritični CO2 oksidiral plošče, kar bi zmanjšalo njihovo produktivnost. Z upoštevanjem temeljnih kemijskih konceptov je ugotovil, da dodajanje bakrovega sloja na površino kermetnih plošč in dodajanje 50 delov na milijon ogljikovega monoksida superkritičnemu CO2 zmanjšuje problem. Ekipa je predložila patent za nov material.
Od leta 2018 koncentrirane sončne elektrarne letno proizvedejo približno 1.400 MW energije za ZDA. Čeprav je za žetev sonca s tradicionalnimi fotovoltaicami trenutno ceneje, je za shranjevanje baterij veliko dražje - za shranjevanje toplote je pravzaprav ceneje, kot je to mogoče s koncentrirano sončno energijo. S tem novim kompozitom se stroški zbiranja toplote zmanjšajo. V kombinaciji s sposobnostjo, da pomaga premostiti vrzel energije, ki jo sonce ponoči, je koncentracija sončne energije bolj konkurenčna.
"Mislim, da je razburljiv čas, da si v materialnem inženirstvu," komentira Sandhage. »Obstajajo zelo resne težave, s katerimi se soočamo, vendar gre za težko inženirsko delo, da bi prinesli prave materiale, prinesli pravo zasnovo in še naprej razbijali težave. Navdušeni smo nad vlogo, ki jo lahko odigramo. «
Američani so leta 2015 izbrali rekordne stopnje sončne energije
Ameriški potrošniki so prvič izbrali sončno energijo nad zemeljskim plinom za povečanje zmogljivosti med rekordno 2015, so poročali tržni analitiki. Številke, ki jih je objavil Green Tech Media, so bile objavljene pred 9. marcem "Poročilo o vpogledu v sončno tržišče ZDA". Solarni dodatek ...
Kako Google hit njegov Staggering cilj uporabe 100% vetra in sončne energije
Google je zdaj 100-odstotno napajan z vetrno in sončno energijo, zahvaljujoč podpisu treh novih pogodb o obnovljivi energiji v Združenih državah. S tem ciljem lahko podjetje zatrjuje, da je zdaj največji podjetniški kupec obnovljivih virov energije na planetu.
72 milijonov novih stanovanj bo do leta 2030 imelo obnovljivo energijo prek sončne energije
Decentralizirani elektroenergetski sistemi, vključno s 72 milijoni v predvidenih domovih na sončno energijo, bodo razširili dostop do električne energije ceneje in bolj trajnostno kot pretekle ocene, pravijo analitiki industrije. Podjetja za oskrbo z električno energijo trenutno ne morejo dobiti energije za približno 14 odstotkov svetovnega prebivalstva.