Институт науки и технологий Маздара (The Masdar Institute of Science and Technology), независимый научно-ориентированный образовательный университет, поле деятельности которого охватывает передовые разработки в области прикладной энергетики, анонсировал исследование, в котором было успешно продемонстрировано, что песок из пустынь ОАЭ может быть использован в установках концентрации солнечной энергии, для хранения тепловой энергии до 1000 °C.

Исследовательский проект с названием «Sandstock» направлен на разработку надежной и дешевой системы приема и хранения солнечной энергии, с использованием частиц песка в качестве коллектора, переносчика и накопителя тепла.

Песок из пустынь ОАЭ в настоящее время считается потенциально подходящим материалом для хранения тепловой энергии. В ходе исследования при высоких температурах изучались его термическая стабильность, удельная теплоемкость и склонность к агломерации.

Песок из пустынь ОАЭ в настоящее время считается потенциально подходящим материалом для хранения тепловой энергии. Credit: Image courtesy of Masdar Institute of Science and Technology

Доктор Бехьят Аль Юсуф, ВРИО ректора института Маздара, заявил,–

«Успех в исследованиях в рамках проекта "Sandstock» иллюстрирует наш исследовательский потенциал и его местную значимость. С запуском установки MISP в ноябре мы расширили сферу нашего исследования солнечной энергии и ждем следующих успехов в ближайшие месяцы".

Научную статью о результатах, полученных под руководством доктора Николаса Кальве, доцента кафедры механики и материаловедения, представил на 21-й конференции по системам солнечной и химической энергетики SolarPACES-2015, проходившей в ЮАР, аспирант Мигель Диаго.

Замена традиционных материалов для хранения тепла, используемых в системах накопления тепловой энергии (TES) – синтетического масла и расплавов солей – на недорогой песок может повысить эффективность станции благодаря увеличению рабочей температуры материала для хранения и, следовательно, снизить затраты. TES-система на основе такого распространенного природного материала как песок, также представляет собой новый подход в энергетике, актуальный для развития будущих энергетических систем Абу-Даби.

Исследования показали, что песок пустыни можно использовать в качестве теплового накопителя до 800–1000 °С. Исследование химического состава песка, выполненное методами рентгенофлуоресцентного анализа и дифракции рентгеновских лучей, показало преобладание кварца и карбонатов. Измерение отражающих свойств песка, выполненное до и после цикла термического нагрева, показало возможность использовать песок не только как накопитель энергии, но и как поглотитель при воздействии сфокусированного потока излучения.

Доктор Николас Кальве подчеркнул, –

«Наличие этого вещества в пустынях, повсеместно распространенных в ОАЭ, позволяет значительно сократить затраты на новые установки концентрации солнечной энергии, которые могут использовать его в качестве накапливающего материала и поглотителя. Успех проекта "Sandstock» отражает практические преимущества при использовании песка пустынь ОАЭ ".

Параллельно с исследованием свойств песка, в лаборатории PROMES в Одейо, Франция, был испытан лабораторный прототип 1-мегаваттной солнечной печи. Ответственным за проектирование, строительство и проведение эксперимента стал выпускник университета Маздара Альберто Креспо Иньеста.

Следующим этапом проекта станет проверка улучшенного предпромышленного прототипа на Солнечной Платформе университета Маздара (MISP) с использованием концентратора-фокусировщика лучей, потенциально в сотрудничестве с промышленным партнером.