将电力储存在电池中
太阳能可以在白天以电能和热能两种形式捕获。
香港的一个团队报道了一种石墨烯基电池的设计,该电池可以直接从周围环境中获取热能并将其转化为电能。这项工作是在2012年完成的,从那以后似乎没有继续。因此,让我们假设在工作中存在一些阻碍发展的缺陷。
这次我想看看石墨烯用于储热的发展。
蓄热电池如何工作
最简单的形式是加热固体,液体或气体。保持热点,然后使用热交换器传递热量以产生蒸汽,以驱动发电的涡轮机。
加热电池的问题在于,您必须保持良好的绝缘状态,以防止热量泄漏,直到您需要为止。没有绝缘是完美的,这意味着能量损失会降低系统的效率。
盐水合成技术
这个想法借鉴了一些无机盐是水合物的事实。术语水合物可以使我们深入化学,但对于我们的目的来说,它意味着储存在盐中的水是化学键。
那些在学校学习科学的人可能会记得硫酸铜。它开始一个可爱的明亮的蓝色,但如果你加热它变成白色。这是脱水盐(水已被去除)。让白色固体冷却。然后加入一些冷水,白色固体回到原来的明亮的蓝色 - 并变热。您可以在RSC网站上找到详细信息。
关于这点需要注意两点。首先是你可以处理白色粉末,它不需要绝缘。热量储存在化学键中,当您再次添加水时几乎不会释放能量,因此释放热量。第二点是它是可逆的;你可以放热,并随时随地取出。
盐水合物热电池的开发
现代盐水热电池使用比硫酸铜更便宜的盐。荷兰技术开发商TNO的一项名为MERITS的项目发现,他们的热电池可以存储每立方米1吉焦。这与锂离子电池的能量密度大致相同,或者是通过燃烧一桶油释放的能量的六分之一。
石墨烯在盐水中加热电池
一家名为SaltX Technology的瑞典公司开发了一种石墨烯增强体系,通过在石墨烯纳米片上涂覆盐晶体。除了改善传热,石墨烯还可以在加热和冷却循环期间阻止晶体聚集。太阳能电网存储产品被称为EnerStore,该公司声称其体积效率是其竞争对手的三倍,并且具有两年的安装投资回报。
SaltX本月还宣布与特种纸生产商Ahlstrom-Munksjö进行战略合作。两家公司正在开展一项新的研发工作,将石墨烯增强盐喷涂在石墨烯涂层纸上。他们相信这一发展将使成本降低高达80%。我们可以对他们如何能够实现这一目标进行一些有教育的猜测。不过,亲爱的读者不得不等待未来的专栏文章。
如果这种新型石墨烯增强型热电池能够像预期的那样工作,这绝对是一项清洁技术项目,要注意两年后开发时间的成熟。