Registreer nu

Log in

vergeten wachtwoord

Wachtwoord vergeten? Vul alstublieft uw e-mail adres in. U ontvangt een link ontvangen en zal een nieuw wachtwoord via e-mail te creëren.

bericht toevoegen

Je moet inloggen om bericht toe te voegen .

question

U moet inloggen om een ​​vraag te stellen.

Log in

Registreer nu

Welkom bij Scholarsark.com! Uw inschrijving krijgt u toegang te verlenen tot het gebruik van meer kenmerken van dit platform. U kunt vragen stellen, maken bijdragen of antwoorden bieden, bekijk profielen van andere gebruikers en nog veel meer. Registreer nu!

Nieuw materiaal, productieproces gebruik van zonne-energie voor goedkopere duurzame elektriciteit

West Lafayette, Ind. - Zonne-energie is goed voor minder dan 2 procent van ons. elektriciteit, maar zou meer kunnen uitmaken als de kosten van elektriciteitsopwekking en energieopslag voor gebruik op bewolkte dagen en 's nachts goedkoper zouden zijn. Een door Purdue University geleid team ontwikkelde een nieuw materiaal en productieproces dat een manier zou maken om zonne-energie - als warmte-energie - efficiënter te gebruiken bij het opwekken van elektriciteit.

De innovatie is een belangrijke stap om zonnewarmte-naar-elektriciteitsopwekking in directe kostenconcurrentie te brengen met fossiele brandstoffen, die genereren meer dan 60 procent van elektriciteit in de VS.

“Zonne-energie opslaan als warmte kan nu al goedkoper zijn dan energie opslaan via batterijen, dus de volgende stap is het verlagen van de kosten voor het opwekken van elektriciteit uit zonnewarmte met als bijkomend voordeel dat er geen broeikasgassen meer uitgestoten worden," zei Kenneth Sandhage, Purdue's Reilly Professor van Materiaalkunde.

Het onderzoek, die werd gedaan bij Purdue in samenwerking met het Georgia Institute of Technology, de Universiteit van Wisconsin-Madison en Oak Ridge National Laboratory, gepubliceerd in het tijdschrift Natuur.

Keramisch metaalEen recente ontwikkeling zou de opwekking van elektriciteit uit zonnewarmte efficiënter maken, door keramisch-metaalplaten te gebruiken voor warmteoverdracht bij hogere temperaturen en bij verhoogde drukken. (Purdue University illustratie/Raymond Hassan)Download afbeelding

Dit werk sluit aan bij Purdue's Giant Sprongenviering, het erkennen van de wereldwijde vooruitgang van de universiteit voor een duurzame economie en planeet als onderdeel van het 150-jarig jubileum van Purdue. Dit is één van de vier thema's van de jarenlange viering's ideeën Festival, ontworpen om Purdue presenteren als een intellectueel centrum oplossen van real-world kwesties.

Zonne-energie wekt niet alleen elektriciteit op via panelen in boerderijen of op daken. Een andere optie zijn geconcentreerde energiecentrales die draaien op warmte-energie.

Geconcentreerde zonne-energiecentrales zetten zonne-energie om in elektriciteit door spiegels of lenzen te gebruiken om veel licht op een klein gebied te concentreren, die warmte genereert die wordt overgedragen aan een gesmolten zout. Warmte van het gesmolten zout wordt vervolgens overgebracht naar a “werkend” vloeistof, superkritische koolstofdioxide, die uitzet en werkt om een ​​turbine te laten draaien om elektriciteit op te wekken.

Om elektriciteit op zonne-energie goedkoper te maken, de turbinemotor zou nog meer elektriciteit moeten opwekken voor dezelfde hoeveelheid warmte, wat betekent dat de motor heter moet draaien.

Het probleem is dat warmtewisselaars, die warmte van het hete gesmolten zout naar de werkvloeistof overdragen;, zijn momenteel gemaakt van roestvrij staal of legeringen op nikkelbasis die te zacht worden bij de gewenste hogere temperaturen en bij de verhoogde druk van superkritisch koolstofdioxide.

Geïnspireerd door de materialen die zijn groep eerder had gecombineerd om te maken “composiet” materialen die hoge hitte en druk aankunnen voor toepassingen zoals raketstraalpijpen voor vaste brandstoffen, Sandhage werkte mee Hendrik de Veroveraar, nu bij het Massachusetts Institute of Technology, om een ​​vergelijkbaar composiet te bedenken voor robuustere warmtewisselaars.

Twee materialen waren samen veelbelovend als een composiet: Het keramische zirkoniumcarbide, en het metalen wolfraam.

Purdue-onderzoekers maakten platen van de keramiek-metaalcomposiet. De platen bevatten aanpasbare kanalen voor het afstemmen van de uitwisseling van warmte, gebaseerd op simulaties van de kanalen uitgevoerd bij Georgia Tech door Devesh Ranjanhet team van.

Mechanische tests door Edgar Lara-Curzio’s team bij Oak Ridge National Laboratory en corrosietests door Mark Anderson’s team in Wisconsin-Madison heeft geholpen om aan te tonen dat dit nieuwe composietmateriaal kan worden aangepast om de hogere temperaturen met succes te weerstaan, hogedruk superkritisch kooldioxide nodig om efficiënter elektriciteit op te wekken dan de huidige warmtewisselaars.

Een economische analyse door Georgia Tech en Purdue-onderzoekers toonde ook aan dat de grootschalige productie van deze warmtewisselaars tegen vergelijkbare of lagere kosten kon worden uitgevoerd dan voor op roestvrij staal of nikkellegeringen gebaseerde warmtewisselaars.

“Uiteindelijk”, met voortdurende ontwikkeling, deze technologie zou grootschalige penetratie van hernieuwbare zonne-energie in het elektriciteitsnet mogelijk maken,Sandhage zei:. "Dit zou een dramatische vermindering van de door de mens veroorzaakte kooldioxide-emissies van elektriciteitsproductie betekenen."

Een octrooiaanvraag is ingediend voor deze vooruitgang. Het werk wordt ondersteund door de U.S. Department of Energy, die ook onlangs bekroond met bijkomende financiering voor de verdere ontwikkeling en opschaling van de technologie.


Bron: www.purdue.edu door Kayla Wiles

 

Wat betreft Marie

Laat een antwoord achter