09/12/2015 - Entwicklung einer neuen Flüssigkeit zur Verbesserung der Energieerzeugung in Solarfeldern

Menéame

Ein Team von Forschern aus der Polytechnische Universität Madrid (UPM) in Zusammenarbeit mit dem Nobelpreisträger Carlo Rubbia vom Institut für Fortgeschrittene Studien zur Nachhaltigkeit (IVASS) von Potsdam (Deutschland) und der Universität König Abdul Aziz (Saudi-Arabien) entwickeln eine CO2-basierte Technologie zur Verbesserung der Energieerzeugung in Solarfeldern. Die Verwendung dieser Flüssigkeit in der Solarenergie wurde bereits von der UPM-Forschergruppe auf der Solarplattform Almería getestet und erzielt sehr gute Ergebnisse: preiswertes und flüssiges Solarfeld, das zudem für die Umwelt freundlicher ist.

Die Landwirtschaft war schon immer eine Referenz für Produktionssysteme, bei denen eine große Fläche benötigt wird, um wirtschaftliche Vorteile zu erzielen, und versuchte stets, die Erntekosten im Vergleich zu der Fläche, in der sie erzeugt wird, zu senken. Diese Obergrenze kann auf die Nutzung der Solarenergie in so genannten Solarfeldern für die Erzeugung erneuerbarer Energien angewandt werden, wo zwei wichtige Wettbewerber auftauchen: Photovoltaik und Solarthermie. Die erste hat den Nachteil, dass die erzeugte Energie derzeit nicht in großen Mengen mit guter Leistung gespeichert werden kann. Die zweite ermöglicht jedoch eine solche Speicherung und damit die Verbesserung der Bewirtschaftung der erneuerbaren Energien, ähnlich wie ein Damm, der Wasser für ein Wasserkraftkraftwerk speichert.

Für Solarthermie gibt es vier Technologien, die auf kommerzieller Ebene verfügbar sind, mit unterschiedlichen Kosten und Umwandlungseffizienzen: Parabolzylinderkollektor, Zentralturm, Solarscheibe und Fresnel-System. Obwohl die ersten beiden seit den 80er Jahren des letzten Jahrhunderts entwickelt wurden - die letzten beiden haben sich wesentlich weniger entwickelt -, wurde noch nicht festgestellt, wie die drei dominante Windkraftmühle aussieht.

Bei der Suche nach diesem Dominator haben Forscher, die diese Arbeit durchgeführt haben, eine neue Perspektive für Design-Entscheidungen gewählt: thermische Kohärenz, die übermäßige Temperaturen oder unnötige Materialnutzung verhindert. Zu diesem Zweck ist es notwendig, andere Bereiche der Energietechnik wie das Atomfeld zu beobachten, in dem viele Kraftwerke mit gemäßigten Temperaturen (300 Grad Celsius) betrieben werden. Dies macht deutlich, dass die Tendenz der Solarbranche zu versuchen, die höchstmöglichen Temperaturen zu erreichen, möglicherweise falsch. Darüber hinaus behindern die damit verbundenen hohen Produktionskosten die technologische Entwicklung der etablierten Design-Philosophien, weshalb die disruptiven Perspektiven - wie sie in dieser Arbeit vorgeschlagen werden - am ehesten in Frage kommen.

Die Entwicklung dieser Ideen führt zu dem Konzept von Fresnel verbessert, indem es als Arbeitsflüssigkeit Kohlendioxid (Verschwendung in vielen industriellen Prozessen) verwendet wird, das in schweren thermischen Anwendungen wie der Kühlung von Hochtemperaturreaktoren eingesetzt werden kann. Darüber hinaus kann die Verwendung von Kohlendioxid in der Solarenergie dazu dienen, diese Flüssigkeit zu begrenzen und Emissionen zu vermeiden, indem andere Wärmekraftwerke, die fossile Brennstoffe verwenden, ersetzt werden.

Die Technologie, die in dieser Forschung entwickelt wurde, und andere Vor-UPM-Technologien werden heute durch das Projekt Solare Zukunft durch ein Abkommen zwischen der UPM und OHL Industrial. Das Projekt wurde im Rahmen der zweiten Aufforderung zur Einreichung von Forschungs- und Entwicklungsprojekten vorgestellt, die durch den Finanzierungsmechanismus des Europäischen Wirtschaftsraums (EEA-Grants) kofinanziert wurden und einen fortgeschrittenen Prototyp für die Lernkurve im Vergleich zum derzeitigen Stand der thermosolaren Technologie darstellten. Im Bau wird voraussichtlich im Frühjahr 2016 mit dem Betrieb begonnen.

Ref.

MARTINEZ-VAL, JM; RUBBIA, C; SAIT, HH; ABBAS, R; MUÑOZ-ANTÓN, J. (2015). "A coherent integration of design choices for advancing in solar thermal power." Solar Energy, 119, S. 474-485. DOI: http://doi.org/10.1016/j.solener.2015.06.016.

ALBERTO ABANADES-VELASCO, EVA BERNARDOS-RODRÍGUEZ, IGNACIO LÓPEZ-PANIAGUA, CELINA GONZÁLEZ-FERNÁNDEZ, JAVIER MUNOZ-ANTÓN "Thermische Solarenergie" Technologie und Entwicklung, Dyna Oktober 2010 Vol. 85 Nr. 7. 71/72.

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