אחסון תרמי: כיצד ללכוד את החום בקיץ לשימוש בחורף

אחסון תרמי

ניתן לאחסן אנרגיה תרמית סולארית מהקיץ ועד בוא החורף בזכות חומר זול וטכנולוגיה שפותחה על ידי אמפה.

שוויץ בודקת דרך לאגור אנרגיה בר-קיימא באופן מלא לחימום, אך הדרך עדיין ארוכה: בשנת 2014 71% מכל הבניינים הפרטיים התחממו על ידי דלקים מאובנים. אחוז שאינו שונה מדי מזה של מים חמים שנצרכים. ערכים אלה דומים לאלה של מדינות אחרות עם אקלים דומה. אבל צוות חוקרים מנסה להפוך את הטבלאות. אֵיך? הם רוצים ליצור דרך לתפוס את החום בקיץ ולהשתמש בו לחימום בחורף. ובשנת 2016, לאחר מספר שנות מחקר, יצרה אמפה (Eidgenössische Materialprüfungs-und Forschungsanstalt) מערכת בקנה מידה במעבדה המסוגלת לעשות בדיוק את זה: להשתמש בחום הקיץ לטווח הארוך.

התיאוריה העומדת מאחורי סוג זה של אחסון תרמי היא פשוטה מאוד : אם שופכים מים לספל המכיל נתרן הידרוקסיד מוצק ומרוכז (NaOH), התערובת מתחממת. הפיתרון הוא אקזוטרמי, כלומר האנרגיה הכימית משתחררת כחום. בנוסף, תמיסת הנתרן הידרוקסיד היא היגרוסקופית ביותר, המסוגלת לספוג אדי מים. החום המתקבל כתוצאה מסייע לחימום הפיתרון.

לעומת זאת, אם מסופקת אנרגיית חום לתמיסת הנתרן הידרוקסיד המדוללת במים, הלחות מתנדפת במהירות, הריכוז עולה ואז האנרגיה המסופקת נשמרת. ניתן לאחסן את התערובת המרוכזת במשך חודשים רבים (אפילו שנים), כל עוד החום לא משתחרר שוב. החוקרים רוברט וובר ובנג'מין פומי מנסים לקחת את הניסוי הזה לסולם מסחרי.

בפועל, אמצעי האחסון הנו נוזל צמיגי המורכב מתמיסה של 50% NaOH שטפטף מצינור ספיראלי (שנוצר על ידי מחליפי חום הנמצאים בדרך כלל בדודי קומבי), תוך ספיגת אדי מים והעברתם של חום לצינור. התהליך פועל גם הפוך, ומאפשר לו לבנות חום.

" שיטה זו מאפשרת להשתמש באנרגיה סולארית המאוחסנת בצורה של אנרגיה כימית בקיץ בחורף", מסביר פומי. " וזה לא הכל: ניתן להעביר את החום המאוחסן למקום אחר בצורה של תמיסת נתרן הידרוקסיד מרוכזת, מה שהופך אותו לגמיש יותר לשימוש. "

Original text


למרות שהיא עדיין נמצאת בשלב הבדיקה, EMPA מחפשת שותפים שיעזרו ביצירת גרסה מסחרית למערכת ביתית.

מידע נוסף: empa.ch

מומלץ

מאפיינים, יתרונות ושימושים של חומץ תפוחים
אבוקדו: איך לשתול את בורו?
מאפיינים, יתרונות ושימושים של עלי דפנה