مقرون به صرفه ترین باتری مادام العمر هم کشف شد!، عکس - طرفداران رونالدو

تینا مزدکی: قطعا اولویت قراردادن انرژی خورشیدی در دنیای امروز بسیار مهم است. دانشمندان انرژی خورشیدی را اولویت خود قرار دادند و به جای پانل های فتوولتائیک خورشیدی، برج هایی در صحرا را مورد آنالیز قرار دادن که ردیف های عظیمی از آینه های سهمی (پارابولیدال) در اطراف آن ها طراحی شده اند و برای خورشید و انعکاس نور آن به سمت یک نقطه طراحی شده اند.

انرژی فراوری شده به وسیله این سیستم اغلب بیش از 1000 درجه سانتی گراد (1832 درجه فارنهایت) است. این گرما را می توان مستقیماً یا با استفاده از توربین بخار برای فراوری برق استفاده کرد یا می توان آن را برای استفاده بعدی با گرم کردن نوعی باتری حرارتی ذخیره کرد. بسیاری از این نوع تاسیسات از نمک های مذاب برای این منظور استفاده می نمایند، زیرا خواص حرارتی آنها ذخیره و بازیابی گرما را در دماهای بالا امکان پذیر می نماید.

نمک های مذاب دارای معایب قابل توجهی هستند. آنها می توانند فوق العاده خورنده باشند، تجهیزات را از بین ببرند و عمر مفید یک تاسیسات را کاهش دهند. بعلاوه ممکن است فراوری آنها پرهزینه باشد و گاهی اوقات در دماهای پایین تر جامد شوند و کار کردن با آن ها به دردسر تبدیل گردد.

این جا است که خاکستر آتشفشانی به کار می آید!

در سال 2021 یک آتشفشان منفرد در جزیره لاپالما در جزایر قناری فوران کرد و منطقه ها اطراف را به وسعت 200 میلیون متر مکعب یعنی چیزی حدود 80هزار استخر شنای المپیک، غرق در خاکستر و سنگ آذرین کرد.

در واقع یکی از ویژگی های آن این است که اصلا کمبود خاکستر آتشفشانی نداریم. حتی سالیانه میزان زیادی خاکستر آتشفشانی وارد پروژه های مهندسی می گردد. بنابراین محققان پتانسیل آن را به عنوان یک وسیله ذخیره سازی گرما آزمایش کردند؛ آن ها به شکل گلوله های خاکستر فشرده کردند و به طور مکرر آنها را بین 250 تا 750 درجه سانتی گراد (480 تا 1380 درجه فارنهایت) طی 1000 بار، گرم و سرد کردند.

محققان متوجه شدند که خاکستر دارای رسانایی گرمایی و ظرفیت گرمایی عالی است و بعلاوه از نظر فیزیکی و شیمیایی پایدار است و فقط 0.54 درصد افزایش جرم حاصل از اکسیداسیون طی این 1000 بار داشت.

علاوه بر این، آن ها دریافتند که خاکستر در کنار نمک های مذاب به خوبی کار می نماید. اگر خاکستر با نمک های مذاب مخلوط گردد، می تواند اثرات خورنده نمک ها را از بین ببرد، انرژی کافی دخیره کند و هزینه کمتری داشته باشد. خاکستر حتی می تواند در مخازنی که از نمک مذاب برای انتقال گرما استفاده می گردد قرار گیرد و به خوبی از پس این مرحله بر بیاید.

این خاکسترها بعلاوه می توانند به عنوان یک گیرنده پرتوهای خورشیدی عمل کند، به این شکل که پرتوهای متمرکز خورشیدی مستقیماً به سمت ساختاری که از خاکستر ساخته شده است جذب می شوند و تبدیل گرما به برق با راندمان بالا را فراهم می نماید.

در نهایت محققان می گویند خاکستر آتشفشانی از جزیره لاپالما، پتانسیل بسیار زیادی برای تبدیل شدن به یک ماده جایگزین و پایدار برای استفاده در میدان TES دارد که در عین حال ارزان است و بعلاوه امکان صرفه جویی در ذخیره انرژی را فراهم می نماید.

منبع: newatlas

227323