13/02/2017 - Amadeus-Projekt. UPM-Forscher koordinieren ein europäisches Projekt zur Speicherung von Energie aus geschmolzenem Silizium bei über 1000 °C

Menéame

Energie bei Temperaturen über 1000 °C über das geschmolzene Silizium lagern. Das ist das Ziel der Amadeus-Projekt Die erste dieser Art auf europäischer Ebene, koordiniert durch Forscher der Institut für Solarenergie der Polytechnische Universität Madrid (UPM). Die Experten werden versuchen, eine neue Generation extrem kompakter und kostengünstiger Energiespeichergeräte mit potentiellem Einsatz in verschiedenen Sektoren zu schaffen.

Die direkte Speicherung von Solarenergie in Solaranlagen oder die Integration von Elektrospeicherung und Kraft-Wärme-Kopplung in Wohn- und Bezirke sind nur einige der Anwendungen, die die neuen Geräte aus dem Projekt haben könnten, das die Future Emnerging Technologies (FET) des Programms Horizont 2020 der Europäischen Kommission finanziert hat. Das ist an sich schon ein Erfolg, denn nur 4 von 100 eingereichten Vorschlägen haben im Rahmen dieser Aufforderung, einer der wettbewerbsfähigsten des gesamten Programms, eine Finanzierung erhalten.

Mit einem Budget von 3,3 Mio. EUR für die nächsten drei Jahre wird AMADEUS (Next Generation Materials and Solid State Devices for Ultra High Temperature Energy Storage and Conversion) neue Materialien und Geräte untersuchen, mit denen Energie bei Temperaturen im Bereich von 1000 und 2000 oC gespeichert werden kann. Damit soll die 600-oC-Schranke, die nur selten durch die derzeit in Wärmekraftwerken eingesetzten Systeme überwunden wird, durchbrochen werden.

Um dies zu erreichen, arbeiten die Experten mit verschiedenen Metalllegaten aus Silizium und Bor zusammen, die bei Temperaturen über 1385oC schmelzen und die eine Speicherung zwischen 2 und 4 MJ/kg ermöglichen, "eine Größenordnung, die größer ist als die der derzeit verwendeten Salze," erklärt Alejandro Datas vom UPM Solar Energy Institute und einer der Projektkoordinatoren.

Darüber hinaus sind die Materialien zu prüfen, die erforderlich sind, um diese Schmelzmetalle über einen längeren Zeitraum zu erhalten und eine gute Wärmedämmung zu erreichen, sowie die Vorrichtungen für eine effiziente Umwandlung der in Elektrizität gespeicherten Wärme.

Geräte, die als UPM-Technologie eingesetzt werden

Für Letzteres wird das Projekt ein neues Konzept (von Forschern der UPM) untersuchen, das die thermischen und photovoltaischen Effekte kombiniert, um die direkte Umwandlung von Wärme in Elektrizität zu erreichen. Im Gegensatz zu konventionellen thermischen Maschinen erfordert dieses System keinen physischen Kontakt mit der Wärmequelle, da es auf der direkten Elektronen- (thermische) und Photonen-Ausstrahlung (thermische Photovoltaik-Wirkung) beruht.

Konzept des Projekts AMADEUS (Quelle: UPM)

Aber wenn diese neuen Geräte erfolgreich entwickelt werden, können sie nicht nur bei sehr hohen Temperaturen arbeiten, sondern auch das System drastisch vereinfachen und senken, da sie weder von einem Kaloporter noch von Leitungen und Wärmetauschern, die heute einen großen Teil der Kosten für diese Anlagen ausmachen, erforderlich sind.

Neben der Polytechnischen Universität Madrid (UPM) arbeiten an dem Projekt sechs weitere Partner aus fünf europäischen Ländern mit Erfahrung in so unterschiedlichen Bereichen wie Metallurgie, Wärmeisolierung, Fluiddynamik und Halbleiterbauelementen zusammen.

Das Forschungskonsortium, das von Alejandro Datas und Antonio Martí, beide von der Polytechnischen Universität Madrid, koordiniert wird, wird vom italienischen Nationalen Forschungsrat, dem polnischen Forschungsinstitut, der norwegischen Universität für Wissenschaft und Technologie, dem griechischen Forschungs- und Technologiezentrum Hellas, der Universität Stuttgart und dem italienischen Unternehmen IONVAC Process SRL unterstützt.

Weitere Informationen

Projekt-Website: www.amadeus-project.eu

Website des Instituts für Solarenergie UPM: www.ies.upm.es

Referenzen:

[ ] A.Datas, et.al. "Ultra high temperature latent heat energy storage and thermofotovoltaic energy conversion," Energy, Vol. 107, (2016)
[2] A. Datas "Hybrid Thermonic-Photovoltaic Converter" Appl. Phys. Lett. 108, 143503 (2016)

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Presseraum

Polytechnische Universität Madrid (UPM)

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