Така наречената сода каустик може да бъде "зареждана" и да връща енергията

Така наречената сода каустик ...

Публикувано на: 2017-02-09 13:51:00

Така наречената сода каустик може да бъде "зареждана" и да връща енергията

Натриева основа съхранява топлинна слънчева енергия от лятото за зимата

Може ли топлинната слънчева енергия от летните знойни дни да се съхранява, докато дойде зимата, и да се използва тогава?! В рамките на европейския научноизследователск консорциум EMPA група учени са прекарали четири години в изучаване на този въпрос. Те смятат, че имат отговор – и той е положителен.

Светът все още е далеч от устойчивото енергоснабдяване: повечето жилища по света се отопляват с помощта на изкопаеми горива, а и повечето гореща вода, използвана в домакинствата, се подгрява по този начин. Това означава, че доста неща биха се променили, ако бихме могли да съхраняваме топлината от слънчевите летни дни, докато дойде зимата, и да я “изтеглим” тогава – с едно натискане на копче.

От есента на 2016 г., след няколко години на изследвания, EMPA има “съхраняваща топлоцентрала” – макар и в лабораторен мащаб – която работи надеждно и е в състояние да задържа топлина дългосрочно.

Теорията зад този вид съхранение на топлина е сравнително лесна: ако се налее вода в чаша, съдържаща концентриран разтвор на натриева основа (NaOH), сместа се загрява. Разреждането е екзотермично: химическата енергия от реакцията се освобождава под формата на топлина.

Лятна топлина, затворена в резервоар

Ако се подаде енергия към разреден разтвор на натриева основа под формата на топлина, водата се изпарява. Тогава разтворът на натриев хидроксид става по-концентриран и по този начин се съхранява доставената енергия. Въпросното вещество може да се съхранява в продължение на години, както и да се транспортира. Ако влезе в контакт с вода (пара) отново, съхранената топлина се отдава.

Толкоз за теорията. Но може ли експериментите, направени в лабораторията, да бъдат мащабирани многократно, за да симулират поведението на цяло домакинство например?

Изследователите от EMPA Робърт Вебер и Бенджамин Фумей са запретнали ръкави и са се заели да установят това. Те използвали изолиран транспортен корабен контейнер като експериментална лаборатория на територията на EMPA в Дюбендорф – предпазна мярка, тъй като концентрираният разтвор на натриева основа е силно разяждащ; ако в системата се появят течове, би било за предпочитане агресивната течност да се разлее в контейнера, вместо да плъзне из цялата лабораторна сграда на EMPA.

За съжаление на учените така нареченият прототип “Comtes” не сработил според очакваното. Изследователите избрали за своя експеримент „падащ“ филмов модул за кондензация – система, каквато се използва за кондензация в хранително-вкусовата промишленост (например за превръщане на портокалов сок в концентрат). Сместа обаче не потекла правилно около топлообменника. Вместо това гъстият разтвор на натриев хидроксид образувал големи късове. Такива късове абсорбират твърде малко водна пара и количеството топлина, което се отделя, остава твърде малко.

Във втория си експеримент учените пуснали сместа да тече по спираловидна тръба, усвоявайки вода по пътя си, прехвърляйки генерираната топлина към тръбата. Системата сработила.

Най-доброто нещо в този подход е, че спираловидните топлообменници са нещо добре познато – такива има в бойлерите например.

“Зареждане” на натриева основа

Обратното, помислили те, би трябвало да възможно с помощта на същата техника, но в „обратна посока“. Оказало се, че и това е така.

Фумей оптимизирал лабораторината система допълнително: той се съсредоточил върху това кои флуктуации в концентрацията на NaOH носят оптимални за ефективност и кои температури на постъпващата и излизащата вода са най-подходящи.

Установил, че водна пара с температура 5-10 градуса Целзий е най-добра. При последното изпитание 50-процентовият разтвор на натриева основа се стекъл по външната страна на топлообменниковата спираловидна тръба топлина и се резредил до 30% с помощта на азотна пара. Водата в тръбата се нагряла до около 50 градуса Целзий – температура, достатъчна за подово отопление в една къща.

За „зареждането“ на системата 30-процентовият “празен” разтвор на сода каустик трябва да се процежда надолу по спираловидната тръба, казвт учените. По нея, отвътре, се пуска 60-градусова топла вода, която може да бъде подгрявана от слънчев колектор, например. Водата от разтвора на натриев хидроксид се изпарява. Водната пара се отстранява и се кондензира. Разтворът на натриева основа, който напуска топлообменника след “зареждане”, се концентрира до 50% отново, т.е. се “зарежда” с топлинна енергия.

“Този метод дава възможност слънчевата енергия да се съхранява под формата на химическа енергия от лятото до зимата,” казва Фумей. “И това не е всичко: съхранената топлина може да бъде и транспортирана под формата на концентрирана натриева основа”.

 


Обратно към новините в ZonaComfort

Първия Български Бутон за споделяне


Източник: https://greentech.bg


Реклама

Бюлетин

www.zonacomfort.eu изпраща всеки месец новини, промоции, справки и статистики на редовните си клиенти. От тук може да се регистрирате и Вие.
Въведете e-mail:

 Статии

Топлоизолация
Топлинната изолация на жилището е важен фактор за постигане на топлинен ...