Российские ученые создали композит для теплоэнергетики будущего

В России создаются технологии для перспективных устройств «адсорбционного запасания теплоты», которые позволят накапливать тепло в течение определенного периода (например, световой день) и затем использовать его (ночью). Разработчики представляют готовое устройство как реактор с сорбентом и два резервуара с рабочей жидкостью (испаритель и конденсатор). Сорбент сушится днем, затем реактор с сухим сорбентом соединяют с испарителем, на который поступают пары рабочей жидкости. При адсорбции паров происходит выделение запасенной теплоты – что позволяет использовать ее в ночной период для обогрева помещения в регионах с умеренно холодным климатом. В Новосибирске в Институте катализа имени Г. К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук создали композитный материал, который в описанном устройстве будет играть роль сорбента: новинка разработана на основе минерала вермикулита, модифицированного высокодисперсными добавками оксида алюминия, и соли – хлорида лития. В качестве рабочей жидкости применен метанол.

Как поясняют разработчики, композитный адсорбент на основе хлорида лития и вермикулита обладает мощной энергоаккумулирующей способностью, но имеет недостаток – тепловая энергия накапливается и высвобождается в течение длительного времени. Поэтому для ускорения десорбции, во время которой происходит запасание тепла, в Институте катализа имени Борескова предложили модифицировать поверхность исходного вермикулита добавками высокодисперсных частиц оксида алюминия. Это действительно сработало, и новосибирским ученым удалось ускорить десорбцию в 2-12 раз (в зависимости от условий процесса). Разработанное решение поможет повысить удельную мощность адсорбционных устройств запасания тепла на основе данного композита.

Справка:

Вермикулит — минерал из группы гидрослюд, состоящий из пластинчатых кристаллов золотистого или бурого цвета. В России есть несколько крупных месторождений вермикулита, что делает этот материал доступным и дешевым. При быстром нагреве в вермикулите образуется большое количество пор с объемом в 2–10 раз больше, чем у стандартных адсорбентов типа силикагелей. Наличие пор с высокой удельной площадью поверхности критически важно для процесса адсорбционного запасания тепла.

На фото: так выглядит гранула вспученного вермикулита под электронным микроскопом

Хлорид лития — литиевая соль, которая представляет собой белые кристаллы, поглощающие водяные пары из воздуха. Соль выступаем основным сорбирующим компонентом, а матрица препятствует агрегации частиц соли и обеспечивает перенос газа по системе пор и тепла по каркасу.

По материалам пресс-службы ИК СО РАН

ПОДЕЛИТЬСЯ В СОЦСЕТЯХ: