È così che l’energia solare può essere immagazzinata in “batterie” ricavate dagli scarti alimentari

Tutti sanno che il ghiaccio sui laghi si scioglie in primavera. La superficie del ghiaccio assorbe il calore solare, sufficiente a sciogliere i cristalli di ghiaccio. Successivamente, l’acqua immagazzina calore. Non molti sanno che in autunno l’acqua restituisce calore all’ambiente circostante. In particolare, quando si congela.

Molte altre sostanze fondono e solidificano allo stesso modo.

Con l’aiuto delle proprietà di questo materiale, noi – un gruppo di ricercatori in Norvegia – abbiamo fatto molta strada nel nostro lavoro per creare una riserva di energia verde per il riscaldamento di case e cabine. Un piccolo serbatoio che immagazzina l’energia solare e sembra uno scaldabagno.

Ottiene lo spazio “sotto il lavandino”.

Una caratteristica degna di nota è che il nostro serbatoio occupa così poco spazio da stare “sotto il lavandino”. La sostanza in questo serbatoio si chiama “esteriLe particelle si trovano in abbondanza nei residui grassi, come gli avanzi, e possono essere recuperate dall’olio di frittura usato.

Quando il ghiaccio si scioglie, queste molecole assorbono anche calore quando la temperatura intorno a loro aumenta. Quindi mascherano il calore e lo rilasciano di nuovo quando fa freddo. come la sera.

Molte persone prima di noi hanno provato a creare questi sistemi di riscaldamento per il settore residenziale. senza che ciò accada. Nessuno ha raggiunto il nostro limite. Siamo arrivati ​​così lontano che ora vogliamo invitare l’industria nel restante lavoro di ricerca e sviluppo.

Calore verde senza batterie elettriche

Se ci riusciremo, potrai avere un calore verde senza fare affidamento su grandi centrali elettriche centralizzate o batterie elettriche. Nei giorni di gelo, dovresti ovviamente avere una stufa a legna o ad assi come riserva.

A sua volta, il nostro sistema può rinfrescare le stanze nelle giornate calde.

Le molecole di estere che sono fondamentali per tutto questo appartengono alla famiglia delle “sostanze a cambiamento di fase”. Questi materiali fondono (e assorbono calore) quando la temperatura supera un certo intervallo. Poi si indurisce (e rilascia calore) quando la temperatura scende sotto la stessa linea.

Tessuto perfetto per la regolazione della temperatura nelle case

Esistono migliaia di tali materiali. La temperatura alla quale avviene il cambiamento varia da una sostanza all’altra. Se bio-based, il “punto magico” può trovarsi tra meno 50 e più 275 gradi. I “nostri” esteri emanano calore a 30 gradi. È ideale per regolare la temperatura nelle abitazioni.

La capacità di molti materiali di immagazzinare e quindi rilasciare calore è stata utilizzata in molte invenzioni. Incluso me Tute per elicotteri intelligenti Per uso all’estero. Quando i passeggeri in tuta sudano, si raffreddano. Questo perché un materiale a cambiamento di fase nella tuta ruba il calore corporeo fino a sciogliersi.

Se l’elicottero si schianta e finisce in mare, succede il contrario. Gli “interni” della tuta poi si induriscono e restituiscono calore ai corpi freddi.

In Sintef, facciamo un ulteriore passo avanti: a casa tua e nel tuo cottage.

Due vittorie in una volta

L’obiettivo è duplice:

Immagazzina energia dal sole

Nella nostra soluzione, permettiamo alle celle solari, sul tetto della casa o altrove, di generare l’elettricità che riscalda l’acqua. L’acqua può scorrere attraverso il piccolo serbatoio della casa. Contiene anche un blocco di esteri induriti.

Quando l’energia solare riscalda l’acqua, gli esteri si dissolvono e immagazzinano l’energia solare.

La sera, quando serve il riscaldamento, lo lasciamo Freddo L’acqua scorre attraverso il serbatoio. In un circuito chiuso, l’acqua trasporta il calore dagli esteri in poi. Nelle celle frigorifere di notte, l’acqua irradia il suo calore attraverso ventole di riscaldamento e radiatori, finché tutto l’estere nel serbatoio non si è solidificato.

La “sovracorrente” può essere utilizzata anche dalle turbine eoliche

Allo stesso modo, possiamo utilizzare l’energia eolica quando la richiesta di energia è bassa: lasciamo che l'”eccesso di energia” delle turbine eoliche sciolga gli esteri. Se ci riusciremo, allora così sia tutti L’elettricità economica può essere utilizzata in questo modo quando il prezzo dell’elettricità è diverso.

In un serbatoio come il nostro, la cosa normale sarebbe usare degli scambiatori di calore. Quindi lascia che l’acqua scorra nel serbatoio, separato dall’estere da sottili pareti metalliche. E poi il calore trasportato dall’acqua viene trasferito agli esteri attraverso queste pareti.

Ma queste parti sono costose, occupano spazio e pesano molto. Ciò aumenterebbe il volume e il prezzo delle utenze.

Invece, abbiamo scelto di scambiare calore permettendo al flusso d’acqua di entrare in contatto diretto con gli esteri. Pertanto, il nostro serbatoio occupa solo un quinto dello spazio necessario allo scaldabagno.

Utilizza la conoscenza della ricerca petrolifera

L’effetto dipende da quanto bene si mescolano i due liquidi. La chimica è difficile da controllare in tali sistemi. Questo vale anche per il processo di flusso. Ma conosciamo tali goccioline in Syntv dalla ricerca sulla tecnologia che consente di inviare petrolio a lunghe distanze insieme all’acqua dai pozzi petroliferi, nello stesso oleodotto.

Siamo uno dei pochi ambienti orientati alle soluzioni senza Scambiatori di calore – tra i primi a raggiungere questo obiettivo. Il risultato è quindi un accumulatore di energia adatto all’uso in abitazioni e baite, soprattutto dove lo spazio è limitato.

Inoltre, il sistema può essere utilizzato in impianti industriali per immagazzinare e utilizzare il calore residuo.

E se il sole non splendesse giorno dopo giorno durante la stagione calda? Abbiamo pensato anche a quello. Usa un piccolo forno elettrico per sciogliere gli esteri quando l’elettricità costa poco e non c’è molto per cui usare l’elettricità. È la semplice soluzione di backup di cui hai bisogno.

Il post è stato pubblicato per la prima volta su Tu la 20 giugno 2023 e qui riprodotta con il permesso del TU.