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科学家利用海藻制造可储存热量以供再利用的新材料

摘要 来自 斯旺西大学SPECIFIC 创新与知识中心和COATED M2A项目的研究人员与巴斯大学合作 ,在蓄热研究方面取得了突破性进展,开发了一种新...

来自 斯旺西大学SPECIFIC 创新与知识中心和COATED M2A项目的研究人员与巴斯大学合作 ,在蓄热研究方面取得了突破性进展,开发了一种新型高效材料,该材料易于扩展,并且可以调整大小和形状以适应多种用途应用程序。

发表在 《材料科学杂志》上的该材料是使用海藻酸盐制成的,海藻酸盐是一种廉价、丰富且无毒的海藻衍生物。

该过程从将海藻酸钠溶解在水中开始。在此之后,添加膨胀石墨,并选择凝胶化方法:

第一种方法是将溶液转移到模具中进行冷冻。在 - 20°C 下保持两个多小时后,形成珠子并转移到饱和氯化钙溶液中。

第二种使用滴铸技术,将混合物滴入热化学钙盐中,在接触时引起凝胶化。

一旦发生充分的盐扩散,将合成的珠子过滤并在 120°C 下干燥。

与 SPECIFIC 之前的载体材料蛭石相比,这两种方法的藻酸盐基珠在储热能力方面都有显着提高。

新的球形珠子具有更高的盐容量,能量密度比蛭石载体高四倍。这得益于它们在保持良好气流的固定床上的高效包装。因此,新材料只需四分之一的体积即可实现相同的热能储存能力。

作为他在斯旺西大学攻读博士学位的一部分,领导这项研究的杰克·雷诺兹 (Jack Reynolds) 解释说:

“从工业运营和夏日阳光等各种来源回收和储存原本浪费的热量的能力,为寻求可持续和负担得起的能源资源提供了一个令人兴奋的机会。我们的新型储热材料标志着在实现这一目标方面向前迈出了重要一步潜在的。”

高级技术转让研究员兼合著者 Jonathon Elvins 博士补充说:

“SPECIFIC 仍致力于推动储热技术的创新,并积极与全球行业合作伙伴和研究人员合作,以加速向更绿色、更可持续的未来过渡。”

“为了探索这项最新技术的新应用,我们正准备在英国塔塔钢铁公司的 Trostre 钢厂进行试验,以研究从工业过程中收集废热以供其他地方使用的方法。”

SPECIFIC 创新与知识中心和 COATED M2A 的研究由欧洲区域发展基金通过威尔士政府、欧洲社会基金通过威尔士政府、工程与物理科学研究委员会 (EPSRC) 和英国塔塔钢铁公司资助。它还得到了工业脱碳研究和创新中心的支持。

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