14/01/2019 - Speichern von Energie in geschmolzenem Silizium, eine Herausforderung von Europa geleitet von der Polytechnischen Universität Madrid

Menéame

Die Möglichkeit der Speicherung von geschmolzenem Silizium als Grundlage für die Schaffung neuer Geräte, die eine kompaktere und effizientere Energiegewinnung ermöglichen, ist etwas, worüber in den vergangenen Wochen viel gesprochen wurde, nachdem die Arbeit veröffentlicht wurde. Massachusetts Institute of Technology (MIT). Die Forschung in diesem wichtigen amerikanischen Zentrum ist jedoch nicht die einzige, die in diesem Sinne läuft. Der Europäisches Projekt AMADEUS, von Forschern des Institut für Solarenergie der Polytechnischen Universität Madrid (UPM) führt die europäischen Studien in diesem Bereich.

Im Gegensatz zu dem vom MIT entwickelten Konzept wird in AMADEUS Energie bei der Umstellung von der Phase von der Festplatte auf die Flüssigkeit des Siliziums gespeichert. So nutzen Forscher die hohe latente Wärme des Siliziumwechsels, die das 10-fache der Speicherkapazität der Schmelzsalze übersteigt. "In unserem Konzept bewegt sich Silizium nicht, und es wechselt von einem festen Zustand zu einer Flüssigkeit in einem einzigen Tank, so dass es immer bei Temperaturen in der Nähe des Schmelzpunkts (1414oC) ist," erklärt Alexander Datas, Forscher am UPM Solar Energy Institute und wissenschaftlicher Projektkoordinator.

Die direkte Speicherung von Solarenergie in Solaranlagen oder die Integration von Elektrospeicherung und Kraft-Wärme-Kopplung in Wohn- und Bezirken sind nur einige der Anwendungen, die die neuen Geräte aus dem Projekt AMADEUS haben könnten, das über die Future Emnerging Technologies (FET) des Programms "Horizont 2020" der Europäischen Kommission finanziert wird und das bereits im zweiten Jahr seines Bestehens liegt, von den drei ursprünglich für seine Laufzeit vorgesehenen Geräten.

Amadeus-Projekt

Mit einem Budget von 3,3 Mio. EUR AMADEUS (Next Generation Materials and Solid State Devices for Ultra High Temperature Energy Storage and Conversion) untersucht neue Materialien und Einrichtungen, die die Speicherung von Energie bei Temperaturen im Bereich von 1000 °C und 2000 °C ermöglichen. Damit soll die 600-oC-Schranke, die nur selten durch die derzeit in Wärmekraftwerken eingesetzten Systeme überwunden wird, durchbrochen werden.

Zu diesem Zweck arbeiten die Experten mit verschiedenen Metalllegierungen aus Silizium und Bor, die bei Temperaturen von mehr als 1385oC schmelzen und eine Lagerung zwischen 2 und 4 MJ/kg ermöglichen, "eine Größenordnung, die größer ist als die der derzeit verwendeten Salze," fügt der Forscher der UPM hinzu.

Darüber hinaus werden die Materialien untersucht, 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.

Quelle (UPM-Buchstaben) www.amadeus-project.eu)

Geräte, die als UPM-Technologie eingesetzt werden

Das Projekt wird 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.

"Wenn diese neuen Geräte erfolgreich entwickelt werden, können sie nicht nur bei sehr hohen Temperaturen arbeiten, sondern auch das System vereinfachen und drastisch senken, da sie weder von einem Kaloporterflüssigkeit noch von Leitungen und Wärmetauschern, die heute einen großen Teil der Kosten für diese Anlagen ausmachen, erforderlich sind," erklärt Alexander Datas, für den dies ein weiterer wichtiger Unterschied in der Forschung der UPM und der am MIT entwickelten Forschung ist.

Zusätzlich zu der Polytechnische Universität Madrid (UPM) Sechs weitere Partner aus fünf europäischen Ländern, die in so unterschiedlichen Bereichen wie Metallurgie, Wärmeisolierung, Fluiddynamik und Halbleiterbauelementen erfahren sind, arbeiten am Projekt AMADEUS zusammen.

Das Forschungskonsortium wird auch vom italienischen Nationalen Forschungsrat, dem polnischen Institut für Eisenforschung, der norwegischen Universität für Wissenschaft und Technologie, dem griechischen Forschungs- und Technologiezentrum Hellas, der Universität Stuttgart und dem italienischen Unternehmen IONVAC Process SRL unterstützt.

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Polytechnische Universität Madrid

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