Солнечная энергия: является ли вулканический пепел хорошим решением для хранения?

В новом исследовании испанские ученые назвали вулканический пепел потенциальным решением для хранения энергии, вырабатываемой термодинамическими солнечными электростанциями. По мнению ученых, это решение имеет ряд преимуществ перед используемыми в настоящее время расплавленными солями.

Вулканический пепел более устойчив

Термодинамические солнечные электростанции хранят полученную энергию в резервуарах, содержащих расплавленные соли. Хотя расплавленные соли являются эффективным способом сохранения тепла, они имеют ряд недостатков. К ним относится риск застывания при низких температурах. Поэтому наука пытается найти альтернативные варианты, о чем свидетельствует исследование, результаты которого будут опубликованы в журнале Journal of Energy Storage 1 июня 2024 года. Так, группа специалистов с факультета материаловедения и физической химии Университета Барселоны (Испания) обратила внимание на вулканический пепел как на возможное решение для хранения тепловой энергии.

В рамках своей работы исследователи собрали пепел из Кумбре-Вьеха, действующего вулкана, расположенного на юге острова Ла-Пальма в Канарском архипелаге (см. фото ниже). Затем этот же пепел был подвергнут тысяче циклов нагревания до 750 °C и охлаждения до 250 °C. Согласно полученным результатам, вулканический пепел более устойчив, чем расплавленная соль, обладает хорошей теплопроводностью и стабильностью, как физической, так и химической. Кроме того, авторы исследования заявили, что после окисления пепел прибавил в массе всего 0,54 %.

Только преимущества?

Помимо отмеченных преимуществ, вулканический пепел не имеет ни одного из недостатков расплавленных солей. Например, он не меняет своего состояния, поэтому может использоваться даже при низких температурах. Кроме того, он не подвержен коррозии и не оказывает негативного влияния на срок службы оборудования и установок. Вулканический пепел можно использовать не только сам по себе, но и в сочетании с расплавленными солями. Это может снизить риск застывания и коррозии последних.

Однако, поскольку этот вид вулканического пепла в изобилии встречается на Земле, он сам по себе является очень интересной альтернативой расплавленным солям, когда речь идет о накоплении энергии в термодинамических солнечных электростанциях. Стоит отметить, что вокруг вулкана Кумбре-Вьеха находится около 200 миллионов кубометров магматических пород и пепла. Еще одно преимущество заключается в том, что пепел дешевле и проще в использовании, чем расплавленная соль.