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.
Tansanialaiset tutkijat löysivät hiljattain kivistä piilotettua kestävää aurinkoenergian varastointia. He havaitsivat, että tavalliset kivet saattavat olla ihanteellisia lämpöenergian varastointiin (TES), jossa aurinkolämpö varastoidaan myöhempää käyttöä varten. Vuolukiven ja graniitin on havaittu olevan näistä 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.
ACS Omegan ryhmän mukaan Tansaniasta löydetyt vuolukivi- ja graniittinäytteet voivat varastoida auringon lämpöä hyvin korkeissa lämpötiloissa suuren energiatiheytensä ja stabiiliutensa ansiosta.
Akkujen varastointi suurissa akuissa voi olla kallista ja niiden valmistus vaatii paljon resursseja. Lämpöenergian varastointi on vähemmän teknologinen vaihtoehto, jossa energiaa kerätään lämpönä nesteeseen tai kiinteään aineeseen, kuten kiveen, öljyyn tai veteen . Tällaisiin lähteisiin lämpönä varastoitua energiaa voidaan käyttää generaattorin virtalähteenä sähkön tuottamiseksi.
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 Jande ja Thomas Kivevele Nelson Mandela African Institute of Science and Technologysta ja Ardhi Universitysta päättivät tutkia näissä vyöissä olevien kivien ominaisuuksia. Tutkimusryhmä keräsi vyöistä erilaisia kivinäytteitä ja analysoi ne. Graniittinäytteissä havaittiin suuri määrä piioksideja, jotka lisäsivät niiden lujuutta.
Craton-graniitti sisältää myös muita yhdisteitä, kuten muskoviittia, jotka ovat alttiita kuivumiselle. Tämä yhdiste pystyy tekemään kivestä epävakaan korkeissa lämpötiloissa. Magnesiittia sisältävä vuolukivi tarjosi poikkeuksellisen lämpökapasiteetin ja huomattavan tiheyden.
Sekä vuolukivessä että Usagaran-graniittinäytteissä ei näkynyt halkeamia, kun niitä kuumennettiin yli 1800 °C:n lämpötilaan . Päinvastoin, Craton-graniitti hajosi. Lisäksi odotettiin, että vuolukivi vapauttaisi varastoitunutta lämpöään enemmän kuin graniitti. Siksi piilotetun kestävän aurinkoenergian varastoinnin löytäminen kivistä on jännittävää.
Lue myös: Aurinkopuut: 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
