Tansanische Forscher haben herausgefunden, dass Speckstein und Granitgestein zur Speicherung von Sonnenwärme für die spätere Nutzung mittels thermischer Energiespeicherung (TES) genutzt werden können. Dies ist eine einfache und kostengünstige Möglichkeit, Energie zu gewinnen und zu nutzen, indem Wärme aus Quellen wie Gestein, Öl oder Wasser genutzt wird – als Alternative zur Batteriespeicherung. Tansanischer Speckstein und Granitgestein speichern Wärme dank ihrer Stabilität und hohen Energiedichte auch bei hohen Temperaturen gut.
Forscher haben herausgefunden, dass Kraton-Speckstein Wärme gut absorbieren, speichern und übertragen kann und gleichzeitig chemisch stabil und mechanisch belastbar ist. Obwohl ihr Potenzial als nachhaltige Energiespeicher vielversprechend ist, sind weitere Experimente erforderlich, um ihr Potenzial voll auszuschöpfen.
Forscher aus Tansania entdeckten kürzlich in Gesteinen verborgene, nachhaltige Speicher für Solarenergie. Sie fanden heraus, dass sich gewöhnliche Gesteine ideal für die thermische Energiespeicherung (TES) eignen, bei der Sonnenwärme zur späteren Nutzung gespeichert wird. Speckstein und Granit gelten als die idealsten Gesteine unter ihnen.
Gesteine können Sonnenwärme speichern und könnten so die Grundlage für die zukünftige umweltfreundliche Energietechnologie bilden. Durch konzentrierte Solarenergie lässt sich die Sonnenwärme nutzen, um Lebensmittel zu trocknen oder Strom zu erzeugen.
Speckstein- und Granitproben aus Tansania können Sonnenwärme aufgrund ihrer hohen Energiedichte und Stabilität bei hohen Temperaturen gut speichern, so ein Team aus ACS Omega.
Die Speicherung von Batterien in großen Batterien kann teuer sein und erfordert viele Ressourcen für die Herstellung. Die thermische Energiespeicherung ist eine weniger technische Alternative, die sammelt Energie als Wärme in einer Flüssigkeit oder einem Feststoff wie Gestein, Öl oder WasserMit der in solchen Quellen als Wärme gespeicherten Energie kann ein Generator zur Stromerzeugung angetrieben werden.
Granit und Speckstein entstehen unter großer Hitze und sind weltweit verbreitet. Diese Eigenschaft macht sie möglicherweise zu einem günstigen TES-Material. Die Eigenschaften können jedoch je nach Entstehungsort variieren, weshalb manche Proben dieser Gesteine besser sind als andere. Die geologischen Gürtel Kraton und Usagaran treffen in Tansania aufeinander und enthalten beide Granit und Speckstein.
Lilian Deusdedit Kakoko, Yusufu Abeid Chande Jandeund Thomas Kivevele von Nelson Mandela Afrikanische Institution für Wissenschaft und Technologie und Ardhi Universität beschloss, die Eigenschaften der in diesen Gürteln gefundenen Steine zu untersuchen. Das Team sammelte verschiedene Gesteinsproben aus diesen Gürteln und analysierte sie. Granitproben wiesen einen hohen Gehalt an Siliziumoxiden auf, der ihre Festigkeit erhöhte.
Der Kraton-Granit enthält auch andere Verbindungen, darunter Muskovit, die anfällig für Dehydration sind. Diese Verbindung kann das Gestein bei hohen Temperaturen instabil machen. Der magnesithaltige Speckstein lieferte außergewöhnliche Wärmekapazität und eine bemerkenswerte Dichte.
Es gab keine sichtbaren Risse in Speckstein- und Usagaran-Granitproben, als sie auf eine Temperatur von Temperatur von über 1800° FahrenheitIm Gegenteil, der Kraton-Granit zerfiel. Außerdem wurde erwartet, dass Speckstein die gespeicherte Wärme stärker freisetzt als Granit. Deshalb ist die Entdeckung verborgener, nachhaltiger Solarenergiespeicher in Gesteinen so spannend.
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Insgesamt erwies sich Kraton-Speckstein als TES als geeignet, da er Wärme effektiv absorbieren, speichern und übertragen konnte. Gleichzeitig behielt er eine gute chemische Stabilität und mechanische Festigkeit. Es ist jedoch möglich, dass sich auch andere Gesteine für eine TES-Anwendung mit geringerem Energieverbrauch, beispielsweise als Solartrockner, eignen.
Den Forschern zufolge sind noch weitere Experimente nötig, doch die vorliegenden Proben zeigen vielversprechende Ergebnisse als nachhaltiges Energiespeichermaterial. Es ist daher zu erwarten, dass tansanisches Gestein eine Alternative zur Batteriespeicherung darstellt – eine bahnbrechende Entdeckung.
Quelle: ACS-Publikationen
