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一種岩石被發現是存儲太陽能的意外動力源

一種岩石被發現是存儲太陽能的意外動力源

2023-06-12 Comments 0 Comment

來自坦桑尼亞的研究人員發現,普通的岩石,特別是皂石和花崗岩,可能是熱能儲存(TES)的理想選擇,這涉及到儲存太陽能熱量供以後使用。x下一代的可持續能源技術可能是由一些低技術材料建造的:岩石和太陽。使用一種被稱為聚光太陽能的新方法,來自太陽的熱量被儲存起來,然後用於乾燥食物或發電。

一個發表在ACS Omega雜誌上的團隊發現,坦桑尼亞的某些皂石和花崗岩樣品非常適合儲存這種太陽熱量,即使在高溫下也具有高能量密度和穩定性。

當不需要時,能量通常被儲存在大型電池中,但是這些電池可能很昂貴,需要大量的資源來製造。一個技術含量較低的替代方案是熱能儲存(TES),它將能量作為熱量收集在液體或固體中,如水、石油或岩石。當釋放時,熱量可以為發電機提供動力以產生電力。

Rock-Solar-Lens-Flare-Effect-777x518.webp

花崗岩和皂石等岩石是在高熱下專門形成的,在全球各地都有,這可能使它們成為有利的TES材料。然而,它們的特性會因其形成地點的不同而有很大差異,可能會使一些樣本比其他樣本更好。在坦桑尼亞,克拉通地質帶和烏薩格蘭地質帶相遇,都含有花崗岩和皂石。因此,來自納爾遜-曼德拉非洲科技研究所和阿爾迪大學的Lilian Deusdedit Kakoko、Yusufu Abeid Chande Jande和Thomas Kivevele想要調查在這些帶中各自發現的皂石和花崗岩的特性。

Granite-and-Soapstone-Samples-777x777.webp

這些花崗岩(左)和皂石(右)樣品可以幫助儲存來自太陽的熱量,以產生電力。資料來源:改編自ACS Omega, 2023, DOI: 10.1021/acsomega.3c00314

研究小組從這些帶子上收集了幾個岩石樣本並對其進行了分析。花崗岩樣本含有大量的矽氧化物,這增加了強度。然而,克拉通花崗岩含有其他化合物,包括麝香石,這些化合物容易脫水,可能使岩石在高溫下不穩定,皂石中發現了菱鎂礦,它賦予了其高密度和熱容量。

當加熱到超過1800華氏度的溫度時,皂石樣品和烏薩格蘭花崗岩都沒有明顯的裂縫,但克拉通花崗岩卻散開了。此外,皂石比花崗岩更有可能釋放其儲存的熱量。

總的來說,克拉通花崗岩作為TES的性能最好,能夠有效地吸收、儲存和傳遞熱量,同時保持良好的化學穩定性和機械強度。然而,其他岩石可能更適合於低能量的TES應用,如太陽能烘乾機。

研究人員說,雖然還需要進一步的實驗,但這些樣品在成為可持續的儲能材料方面顯示出良好的前景。

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