Pompa ceramiczna pracująca w 1,400 C

Nowa pompa rewolucją w przemyśle?

Pompa mechaniczna oparta na ceramice, zdolna do pracy w temperaturach powyżej 1400 stopni Celsjusza, może przenosić ciecze o wysokiej temperaturze, takie jak roztopiona cyna.

Nowa pompa mogłaby ułatwić wysokowydajne i tanie magazynowanie termiczne, zapewniając nowy sposób składowania energii ze źródeł odnawialnych generowanych przez energetykę wiatrową i słoneczną oraz ułatwić ulepszony proces wytwarzania wodoru bezpośrednio z metanu bez wytwarzania dwutlenku węgla.

Zastosowanie elementów ceramicznych, zwykle uważanych za zbyt kruche w systemach mechanicznych, było możliwe dzięki precyzyjnej obróbce i uszczelnieniach wykonanych z innego materiału o wysokiej temperaturze: grafitu.

Badania zostały niedawno opublikowane w czasopiśmie Nature. Pompa została opracowana przez naukowców z Georgia Institute of Technology ze współpracownikami z Purdue University i Stanford University.

"Do tej pory mieliśmy limit na najwyższe temperatury, w których mogliśmy przenosić ciepło i je przechowywać, więc nasza demonstracja naprawdę pozwala na osiągnięcie postępów w dziedzinie energii, zwłaszcza w energetyce odnawialnej", powiedziała Asegun Henry, adiunkt w Szkole Woodruff w Georgia Tech.

Energia termiczna, zasadnicza dla wytwarzania energii i wielu procesów przemysłowych, jest najcenniejsza w wysokich temperaturach, ponieważ entropia maleje w wyższej temperaturze. Metale ciekłe, takie jak roztopiona cyna i roztopiony krzem, mogą być bardziej użyteczne w termicznym przechowywaniu i przenoszeniu, ale do tej pory inżynierowie nie mieli pomp i rur, które mogłyby wytrzymać ekstremalne temperatury.

"Im wyższa temperatura pracy tym więcej energii cieplnej możemy przekształcać w energię mechaniczną lub energię elektryczną", wyjaśnił Henry. "Ale kiedy materiały ognioochronne, takie jak metale się rozgrzewają, stają się miękkie, co ograniczało nam całą infrastrukturę".

(KB)