Els científics creen el primer reactor de combustible solar de zero emissions del món que funciona a la nit

Totes Les Novetats

Aquesta nova instal·lació innovadora a Alemanya és el futur de les energies alternatives.

Els investigadors han provat amb èxit CONTISOL: un reactor solar capaç de funcionar a l'aire i produir combustible solar durant el dia i la nit.


Els combustibles solars, com l’hidrogen, són combustibles que es creen sense les emissions de carboni que perjudiquen el clima i que necessiten per produir hidrogen a partir del gas natural actual. Això significa que la perfecció dels reactors solars és la clau per a un futur d’energia 100% neta.

En lloc de cremar un combustible fòssil per obtenir la calor necessària per impulsar el procés de química tèrmica de coses com la divisió de H2 (hidrogen) de H2O, els científics han estat provant diversos tipus de reactors que s’escalfen per la forma tèrmica del solar mitjançant miralls per concentrar el flux solar en un receptor.

RELACIONATS: La ingeniosa invenció de la dona genera electricitat mitjançant el vent dels trens i els metro

Els experts consideren que la calor directa de l’energia solar concentrada (CSP) és una font d’energia neta més eficient que l’electricitat del PV o del vent per aconseguir calor sense carboni per a reaccions termoquímiques (que poden funcionar a temperatures de fins a 1.500º Celsius).


Hi haurà un subministrament il·limitat de llum solar al llarg dels segles i no tindrà conseqüències climàtiques quan la termoquímica sigui impulsada per l’energia solar. L’únic desavantatge en comparació amb la crema d’energia fòssil és que el sol es pon de nit.

Ara, un grup de científics del Centre Aeroespacial Alemany (DLR) han construït i provat un nou disseny de reactors solars que inclou emmagatzematge perquè pugui proporcionar calor durant tot el dia com l’actual mètode de combustió fòssil, però sense les emissions.


El seu article, 'Fabricació i proves de CONTISOL: Un nou receptor-reactor per a termoquímica solar diürna i nocturna', es va publicar el desembre de 2017 aEnginyeria Tèrmica Aplicada.

MÉS: Tesla convertirà 50.000 llars en la 'central elèctrica virtual més gran del món', sense cap cost per als propietaris

'Els reactors solars en el passat han tingut el problema del que fan a la nit quan no tenen sol o fins i tot quan passen els núvols', va dir l'autor principal del document, Justin Lapp, anteriorment de DLR i ara professor ajudant de Enginyeria mecànica a la Universitat de Maine.

Lapp va explicar que quan baixa la temperatura, es podria haver d’aturar la reacció o disminuir el cabal dels reactius, reduint la quantitat de productes que treieu. Si el reactor s'apaga a la nit, es refreda, no només malgastant calor residual, sinó que torna a començar del no-res el matí següent.


'Per tant, la idea principal de CONTISOL era construir dos reactors junts', va dir. “Una on la llum del sol està fent processament químic directament. L’altra cara per emmagatzemar energia. Als canals químics, les altes temperatures del material provoquen la reacció química i s’obté un canvi de reactius a productes dins d’aquests canals, i als canals d’aire hi ha un aire més fresc per la part davantera i un aire més calent per la part posterior. ”

En combinar les capacitats d’emmagatzematge amb un reactor termoquímic solar directe, obtenen el millor d’ambdós mons, temperatures estables durant tot el dia, però també la font de calor més eficient per realitzar reaccions perquè és directa, de manera que “no teniu tantes pèrdues amb múltiples passos entre la llum solar i la química que està passant '.

COMPROVA: Les cèl·lules transparents poden convertir qualsevol superfície de vidre en panell solar, fins i tot finestres de cotxes

CONTISOL, que es va provar a Colònia, Alemanya, va utilitzar l’aire com a mitjà de transferència de calor perquè la transferència de calor a l’aire obre opcions per a sistemes d’emmagatzematge d’alta eficiència, com ara emmagatzematge termoquímic o emmagatzematge de calor latent en coure o aliatges de coure que es fonen entre 900 i 1100 C.

Els avantatges de l’aire són que és accessible, de lliure accés i abundant. L’aire no és corrosiu i les fugues serien intranscendents, de manera que no cal contenir-lo en un bucle tancat, va explicar.

'Pot treure aire només fora de l'atmosfera i passar-lo a través de l'intercanviador de calor per emmagatzemar-lo. I després pot exhaurir aquest aire quan estigui fresc '.

Amb altres materials de transmissió de calor, 'heu d'assegurar-vos que el sistema estigui segellat a tot arreu i, si en perdeu, n'heu de comprar més per compensar-lo. Amb l’aire no tens aquest problema '.

MIREU: El sostre solar de Tesla pot ser realment més barat que el vostre sostre

A diferència de molts mitjans de transferència de calor, que poden canviar la seva estructura molecular a altes temperatures, l’aire es manté estable a altes temperatures.

Tanmateix, sembla que un receptor d’aire descarta reaccions químiques mitjançant líquids com l’aigua. No és així, va dir Lapp.

'Hi ha molt pocs líquids que estiguin líquids en el rang de 600 a 800 graus que ens interessin', va explicar. 'La majoria de les reaccions químiques que tractem són amb gasos com el metà o amb materials sòlids com les reaccions d'òxid de metall.

Fins i tot la divisió d’aigua es fa a una temperatura tan alta que l’aigua no és líquida, sinó vapor.

“L’aigua que entra ja a vapor fa que sigui molt més fàcil dissenyar el receptor. No teniu problemes d’expansió de vapor mentre bull. És més fàcil mantenir-lo ajustat per vapor que per líquid ', va dir. Així, per preparar aigua per dividir-la, primer es bullia al vapor directament a la torre.

(Font: SolarPACES )

Enceneu-vos amb la positivitat: feu clic per compartir-lo amb els vostres amics