Tansanialaiset tutkijat havaitsivat, että vuolukivi- ja graniittikiviä voidaan käyttää varastoimaan aurinkolämpöä myöhempää käyttöä varten lämpöenergian varastoinnin (TES) avulla. Se on yksinkertainen ja kustannustehokas tapa kerätä ja käyttää energiaa käyttämällä lämpöä, joka on peräisin kivistä, öljystä tai vedestä, vaihtoehtona akkujen varastoinnille. Tansanialaiset vuolukivi- ja graniittikivet varastoivat lämpöä hyvin korkeissa lämpötiloissa niiden stabiiliuden ja korkean energiatiheyden vuoksi.
Tutkijat ovat havainneet, että Cratonin vuolukivikivet voivat imeä, varastoida ja siirtää lämpöä hyvin, samalla kun ne ovat kemiallisesti stabiileja ja mekaanisesti vahvoja. Vaikka niiden mahdollisuudet kestävinä energian varastointimateriaaleina ovat lupaavia, tarvitaan lisää kokeiluja niiden kykyjen tutkimiseksi täysin.
Hiljattain tansanialaiset tutkijat löysivät kivistä piilotetun kestävän aurinkoenergian varastoinnin. He havaitsivat, että tavalliset kivet voivat olla ihanteellisia lämpöenergian varastointiin (TES), joka sisältää aurinkolämmön varastoinnin myöhempää käyttöä varten. Vuolukivi ja graniitti ne ovat niiden joukossa ihanteellisimpia kiviä.
Kivet voivat varastoida aurinkolämpöä ja tämä voisi muodostaa perustan tulevalle ympäristöystävälliselle energiateknologialle. Keskitetyn aurinkosähkön avulla auringosta tuleva lämpö voidaan valjastaa ja hyödyntää ruoan kuivaamiseen tai sähkön tuotantoon.
Tansaniasta peräisin olevat vuolukivi- ja graniittinäytteet voivat varastoida aurinkolämpöä hyvin korkeissa lämpötiloissaan korkean energiatiheyden ja stabiiliuden ansiosta, kertoo tutkimusryhmä. ACS Omega.
Akkujen säilyttäminen suurissa akuissa voi olla kallista ja vaatii paljon resursseja valmistaa. Thermal Energy Storage on alhaisemman teknologian vaihtoehto kerää energiaa lämpönä nesteessä tai kiinteässä aineessa, kuten kivessä, öljyssä tai vedessä. Tällaisissa lähteissä lämpöä varastoidun energian avulla generaattoria voidaan käyttää sähkön tuottamiseen.
Graniitti ja vuolukivi muodostuvat erityisesti korkeassa kuumuudessa ja niitä löytyy kaikkialta maailmasta. Tämä ominaisuus tekee niistä mahdollisesti edullisen TES-materiaalin. Mutta ominaisuudet voivat vaihdella niiden muodostumispaikan mukaan, minkä vuoksi jotkut näytteet näistä kivistä ovat parempia kuin toiset. Cratonin ja Usagaranin geologiset vyöhykkeet kohtaavat Tansaniassa ja molemmat sisältävät graniittia ja vuolukiveä.
Lilian Deusdedit Kakoko, Yusufu Abeid Chande Jandeja Thomas Kivevele alkaen Nelson Mandela Afrikan tiede- ja teknologiainstituutti ja Ardhin yliopisto päätti tutkia näiden vyöhykkeistä löytyneiden kivien ominaisuuksia. Tiimi keräsi näiltä hihnoilta erilaisia kivinäytteitä ja analysoi ne. Graniittinäytteissä oli suuri piioksidipitoisuus, mikä lisäsi niiden lujuutta.
Craton-graniitti sisältää myös muita yhdisteitä, kuten muskoviittia, jotka ovat herkkiä kuivumiselle. Tämä yhdiste pystyy tekemään kiven epävakaaksi korkeissa lämpötiloissa. Magnesiittia sisältävä vuolukivi tarjosi poikkeuksellista lämpökapasiteetti ja huomattava tiheys.
Sekä vuolukivi- että Usagaran-graniittinäytteissä ei ollut näkyviä halkeamia kuumennettaessa a yli 1800 Fahrenheit-astetta. Päinvastoin, Cratonin graniitti hajosi. Lisäksi odotettiin, että vuolukivi vapauttaisi varastoitunutta lämpöään enemmän kuin graniitti. Tästä syystä piilotetun kestävän aurinkoenergian varastoinnin löytäminen kiviin on jännittävää.
Lue myös: Solar Trees: Ainutlaatuinen ratkaisu sähköautojen lataamiseen
Kaiken kaikkiaan Cratonin vuolukivellä oli suorituskyky TES:nä, koska se pystyi absorboimaan, varastoimaan ja siirtämään lämpöä tehokkaasti. Samalla se säilytti hyvän kemiallisen stabiilisuuden ja mekaanisen lujuuden. On kuitenkin mahdollista, että muut kivet saattavat sopia alhaisemman energian TES-sovellukseen, kuten aurinkokuivaimeen.
Tutkijoiden mukaan lisäkokeita tarvitaan, mutta nämä näytteet osoittavat lupaavia tuloksia kestävänä energian varastointimateriaalina. Tämän ansiosta Tansanian kivien odotetaan olevan vaihtoehto akkuvarastolle, mikä on uraauurtava löytö.
Lähde: ACS-julkaisut
