Cercetătorii germani au venit cu privire la modul de păstrare a căldurii cu peleți de zeolit. Acest material natural este capabil să schimbe structura energiei moderne.
Centralele electrice nu numai că produc electricitate: produc și căldură. Coeficientul de eficiență nu poate fi fizic 100%, însă în centralele electrice moderne este de 30-40%. O parte semnificativă a energiei se declanșează sub formă de căldură - în atmosferă sau în canalizare. Acest lucru este valabil în special pentru centralele electrice de biogaz. Oamenii de stiinta germani de la Institutul Fraunhofer pentru procesele de separatie si Biotehnologie (Institutul Fraunhofer pentru interfacială Inginerie și Biotehnologie IGB Stuttgart) au venit cu modul în care să-l folosească cald pentru binele pe care l-au inventat un sistem de stocare a căldurii, cu aproape nici o pierdere pentru un timp indefinit de mult.
Miezul noului sistem este granulele de zeolit. Zeolitul nu este nou: termenul a fost inventat de mineralogul suedez Axel Frederick Kronsted în 1756, iar în greacă înseamnă "piatră de fierbere". Explorând desminul mineral, Cronsted observă că, atunci când este încălzit, eliberează o cantitate mare de abur formată din apa acumulată anterior în minerale. În natură, există mai mulți reprezentanți ai grupului de zeoliți, principala țară de origine este China, în care 2 din 3 milioane de tone de zeolit sunt extrași anual. Există, de asemenea, modalități de a industrializa zeoliții artificiali. Ele sunt utilizate în principal ca adsorbanți în instalațiile de tratare a apei, ca o componentă de schimb ionic pentru dedurizarea apei, precum și în industria chimică și petrolieră.
Proprietatea unică a zeolitului este acela că la contactul cu aburul are loc reacția fizico-chimice, care a avut ca rezultat perechi leaga si comunicate de căldură. Pe de altă parte, în timpul absorbției de căldură acumulate alocari zeolit de apă și economisește energie, dar nu se încălzește - ea nu reține căldura, și să evidențieze energia potențială în absorbția ulterioară a apei - „stocare a sorbție de căldură“ sistem numit oameni de știință
Deoarece zeolitul însăși nu se încălzește, este o metodă de stocare a căldurii cu practic nici o pierdere și pentru o perioadă nelimitată de timp, cu condiția să nu se atingă apa.
Spre deosebire de zeoliți care apar natural sunt folosite în noua dezvoltare a granulelor mici, cu o porozitate foarte mare, astfel încât acestea au o suprafață foarte mare suprafață - un gram de granule de zeolit are o suprafata de 1.000 mp. Datorită acestui zeolit poate stoca de 4 ori mai multă căldură decât apa de același volum.
Proprietățile fizico-chimice ale zeolit au fost cunoscute pentru o lungă perioadă de timp, dar până acum nimeni nu a putut rezolva problema cum să le folosească pentru aplicații industriale practice pentru stocarea energiei. Mieke Bleeker, manager de proiect, a declarat: „În primul rând, ne-am dezvoltat componenta de inginerie a procesului, și apoi a trebuit să găsească cum să realizeze fizic ideea - care este, cum de a construi un dispozitiv auto de stocare a căldurii ca radiatoare poziționate, pompe, supape. Am început cu principiul și am demonstrat că este posibil din punct de vedere tehnic. " În primul rând, oamenii de știință au construit un reactor de 1,5 litri, apoi un reactor de 15 litri.
Partenerii Institutului Fraunhofer, o companie de cercetare ZeoSys GmbH în acest moment angajate în cercetarea de materiale, pentru a afla care dintre tsiolitov este cel mai potrivit pentru sarcina și mărimea granulelor vor fi cele mai eficiente. Concernul a fost problema tsiolitov ciclului de viață, dar testele au arătat că acestea pot rezista la mii de cicluri de încărcare-descărcare de fără a-și pierde proprietățile sale. Ca urmare, acesta a dezvoltat proba de testare curent - container de 750 litri mobile care pot fi transportate împreună cu întreaga infrastructură necesară pentru a testa funcționalitatea „câmpul“ al sistemului.
Următoarea sarcină este de a reduce costul de producție al sistemului, de ao optimiza și de ao face mai compactă.
În mod ideal, sistemul ar trebui să fie suficient de flexibil pentru a fi utilizat atât în centralele industriale și în centralele electrice, cât și în cazanele din locuințe
- adică ar trebui să fie un sistem modular care să permită colectarea stocării căldurii în condiții individuale (zonă, aspect, capacitate etc.).
Sistemul de stocare a căldurii zeolit are un potențial enorm. Aproape orice producție tehnologică și industrială generează căldură excesivă, fără a mai menționa centralele electrice. Dar metodele utilizate este aproape nici de căldură, și păstrați-l până când este posibilă în mod substanțial doar prin containerele de apă. Dar ei ocupă suprafețe mari și pierd rapid căldura. Zeolit pentru a stoca de căldură poate crește în mod semnificativ eficiența centralelor electrice de bio-gaz moderne eco-friendly: Acum, mai mult de jumătate din energia bio-combustibil merge în atmosferă sub formă de căldură, dar cu ajutorul puterii de bio-gaz zeolit ar putea produce în același timp și de energie electrică și căldură. Este probabil că, datorită fluidității granulelor de zeolit, „încărcat“, pelete pot fi transportate într-o locație dorită pe o scară largă, aducând înapoi „descărcat“.
Desigur, acesta nu este singurul proiect pentru utilizarea eficientă a căldurii excesive secundare. În timp ce dezvoltatorii sistemului Celite se bazează în primul rând pe producția pe scară largă, Microsoft dezvoltă conceptul de "cuptor de informații" (Data Furnace) pentru locuințe. Inginerii departamentului de cercetare al companiei cred că aerul din ventilarea dulapurilor de servere, care se încălzește până la 40-50 grade Celsius, poate fi folosit pentru încălzirea locuințelor private. Ideea este că, în loc de a construi centre de date uriașe în ceea ce privește zona, locați mici centre. de la unu la zece dulapuri (40-400 calculatoare) direct în pivnițele clădirilor și birourilor.
Acest lucru va economisi în mod semnificativ pe construirea de centre de date, precum și reduce întârzierea în transferul de date - ca serverele vor fi situate mai aproape de zonele dens populate.
Chiar și având în vedere costul ridicat al energiei electrice în zonele rezidențiale, dezvoltatorii cred că va fi posibil să economisiți de la 280 la 320 de dolari pe server. Și căldura excedentară de la dulapuri va fi utilizată pentru încălzirea centrală și alimentarea cu apă caldă. Desigur, creșterea de probleme de serviciu și de securitate, dar inginerii sunt siguri că nu există nimic de nerezolvat - ușa spre beciurile pot fi sigilate și instalați senzori de intruziune, ceea ce va bloca informația de pe server atunci când încearcă să copieze ilegal informații. Nu este o taxă atât de mare pentru încălzire gratuită.
În cazul în care, cu toate acestea, se va introduce în viața unei tehnologii de stocare a căldurii zeolit, ideea de „subsolul“ centrelor de date devine și mai mult sens - atunci căldura din serverele pot fi mai eficient și să se acumuleze.
Utilizarea căldurii excesive secundare în prezent este o direcție foarte promițătoare. Energia "mare" este o sferă prea strâns legată de politică și de capitalele lumii, pentru a se schimba rapid și a trece la combustibilul ecologic. Consumatorul final, dimpotrivă, este flexibil și va fi gata să folosească căldură secundară, nu chiar din motive ecologice, ci doar din motive de economie. Dacă este disponibilă o soluție accesibilă, cum ar fi o baterie compactă de zeolit sau o stație de server, probabil că locuitorii obișnuiți vor deveni primii consumatori activi de căldură secundară.
Trimiteți-le prietenilor: