Подписаться на новости
logo logo
Сообщество робототехников

«Солнце в коробке»: ученые из MIT создали новую систему хранения возобновляемой энергии

Солнце-в-коробке-ученые-из-MIT-создали-новую-систему-хранения-возобновляемой-энергии
Пятница, 7 Декабря 2018, в 12:32
ЭКОЛОГИЯ

Инженеры MIT разработали систему для хранения солнечной и ветряной энергии. Она способна снабдить этой энергией электросеть в любое время суток по мере возникновения необходимости.

Новая система получила название TEGS-MPV. Она может хранить тепло, которое вырабатывается избыточным электричеством от солнечной или ветряной энергии, в больших резервуарах с раскаленным добела жидким кремнием. Когда возникает необходимость, она преобразует свет из него обратно в электричество.

По словам доцента кафедры машиностроения MIT Асегуна Генри, главная проблема всех источников возобновляемой энергии состоит в том, что предоставить электричество по первому требованию невозможно.

«Мы разрабатываем новую технологию, которая в случае успеха решит эту важнейшую и критическую проблему в области энергетики и изменения климата, а именно – проблему хранения возобновляемой энергии», – утверждает ученый.

По оценкам исследователей, такая система будет более доступной, чем литий-ионные батареи, которые предлагаются в качестве удобного, но дорогостоящего способа хранения возобновляемой энергии.

 Солнце-в-коробке-ученые-из-MIT-создали-новую-систему-хранения-возобновляемой-энергии-2

«Солнце в коробке»

TEGS-MPV преобразует ветряную и солнечную электроэнергию в тепловую. В этом помогает джоулев нагрев – процесс, когда электрический ток проходит через нагревательный элемент.

Система состоит из изолированного, так называемого холодного резервуара размером в десять метров и температурой 1926 ℃. Он сделан из графита и заполнен жидким кремнием, который можно нагревать до высоких температур. Сеть из трубок соединяет его со вторым резервуаром – горячим. Когда в систему поступает электричество из солнечных элементов, она преобразуется в тепло.

Для этого жидкий кремний откачивается из холодного резервуара и нагревается – он проходит через систему трубок, где подвергается влиянию нагревательных элементов. Уже в горячем состоянии жидкий кремний попадает во второй резервуар, где тепловая энергия хранится при температуре 2204 ℃.

 

 Солнце-в-коробке-ученые-из-MIT-создали-новую-систему-хранения-возобновляемой-энергии-1

 

Когда энергия необходима (например, уже после захода солнца), нагретый до белого свечения кремний отдает ее: многоканальные фотоэлектрические приборы превращают его свет в электричество, которое подается в электросеть. Охлажденный кремний можно закачивать обратно в холодный резервуар до следующего этапа. В целом система работает по схеме перезаряжаемой батареи.

 

Смотрите также: «Скромные успехи: кто и как занимается солнечной энергетикой в России»

 

Принцип хранения

Чтобы изолировать расплавленную жидкость, понадобились резервуары с толстыми стенами и низкой способностью пропускать тепло. Доцент Асегун Генри предложил сделать цистерны из графита, но существовали опасения, что кремний при таких высоких температурах будет взаимодействовать с ним. В результате такой реакции мог бы образоваться карбид кремния и разъесть стены резервуара.

Эту вероятность команда проверила на практике: использовав миниатюрный графитовый резервуар с жидким кремнием. После часа взаимодействия карбид кремния действительно формировался, но вместо того, чтобы разъедать резервуар, он создал тонкую защитную оболочку.

«Он прилипает к графиту и образует защитный слой, предотвращая дальнейшую реакцию», – объясняет Асегун Генри.

Также ученые нашли способ собирать резервуар из нескольких частей графита, соединяя их болтами из углеродного волокна, чтобы избежать утечек. По мнению исследователей, одна такая система способна полностью обеспечить возобновляемой энергией маленький город на 100 000 домов.

Разработчики подчеркивают, что систему TEGS-MPV можно размещать в любом месте вне независимости от ландшафта (в отличие от тех же гидроэлектросистем, которые располагаются только возле водоемов).

 

Больше интересного

рейтинг

406

просмотров

0

комментариев

порекомендовать друзьям

комментарии

Нет комментариев

Гость

Дорогие друзья! Помните, что администрация сайта будет удалять:

  • Комментарии с грубой и ненормативной лексикой
  • Прямые или косвенные оскорбления героя поста или читателей
  • Короткие оценочные комментарии ("ужасно", "класс", "отстой")
  • Комментарии, разжигающие национальную и социальную рознь