坦桑尼亚研究人员发现,皂石和花岗岩可用于储存太阳热能,以便通过热能储存 (TES) 供日后使用。这是一种简单且经济有效的收集和使用能源的方法,利用岩石、石油或水等来源的热量,作为电池储存的替代方案。坦桑尼亚皂石和花岗岩由于其稳定性和高能量密度,在高温下能很好地储存热量。

研究人员发现,克拉通皂石能够很好地吸收、储存和传递热量,同时还具有化学稳定性和机械强度。尽管它们作为可持续储能材料的潜力巨大,但仍需要进行更多实验才能充分发挥其能力。

坦桑尼亚的研究人员最近在岩石中发现了隐藏的可持续太阳能储存空间。他们发现,常见的岩石可能非常适合用于热能储存(TES),即储存太阳能以供后续使用。其中,滑石和花岗岩被认为是最理想的岩石类型。

不同温度的岩石
图片来源:pubs.acs.org

岩石可以储存太阳热能,这将成为未来环保能源技术的基础。通过集中太阳能,太阳的热量可以被利用来烘干食物或发电。

据ACS Omega团队称,坦桑尼亚的皂石和花岗岩样本由于其高能量密度和稳定性,能够在高温下很好地储存太阳热量。

将电池储存在大型电池组中成本高昂,且制造过程需要大量资源。热能储存是一种技术含量较低的替代方案,它将能量以热能的形式储存在液体或固体(例如岩石、石油或水)中。储存在这些热能源中的能量可以用来驱动发电机发电。

花岗岩和皂石是在高温下形成的,遍布全球。这一特点可能使它们成为有利的 TES 材料。但其特性会根据其形成地点而变化,这就是为什么这些岩石的某些样本比其他样本更好。克拉通和乌萨加兰地质带在坦桑尼亚交汇,都含有花岗岩和皂石。

来自纳尔逊·曼德拉非洲科学技术研究所阿尔迪大学的莉莲·德乌斯德蒂特·卡科科尤苏夫·阿贝德·钱德·詹德托马斯·基韦韦勒决定研究这些带状岩石的特性。研究团队从这些带状岩石中采集了各种岩石样本并进行了分析。花岗岩样本显示其含有大量的二氧化硅,这增强了它们的强度。

克拉通花岗岩还含有其他化合物,包括易脱水的白云母。这种化合物会使岩石在高温下不稳定。含菱镁矿的滑石具有极佳的热容量和显著的密度。

当皂石和乌萨加兰花岗岩样品加热到华氏1800度以上时,均未出现可见裂缝。相反,克拉通花岗岩则崩解开来。此外,人们预期皂石会比花岗岩释放更多储存的热量。因此,在岩石中发现隐藏的可持续太阳能储存能力令人振奋。

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总体而言,克拉通皂石具有作为 TES 的性能,因为它能够有效地吸收、储存和传递热量。同时,它保持了良好的化学稳定性和机械强度。然而,其他岩石可能适合低能耗 TES 应用,如太阳能干燥机。

研究人员表示,还需要进一步的实验,但这些样品显示出作为可持续储能材料的良好前景。因此,预计坦桑尼亚岩石将成为电池储能的替代品,这是一个突破性的发现。

来源:美国化学学会出版物

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艾略特是一位充满热情的环保主义者和博主,他一生致力于传播环保、绿色能源和可再生能源的意识。凭借环境科学背景,他对地球面临的问题有着深刻的理解,并致力于教育他人如何做出改变。

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