Energiespeicher nach Sanduhr-Prinzip

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Wüstensand als Speichermedium der Zukunft? Forscher in Abu Dhabi halten dies für möglich

Wüstensand als Energiespeicher? Wissenschaftler am Masdar Institute of Science and Technology in Abu Dhabi haben in einem Forschungsprojekt Wüstensand erfolgreich als Speichermedium für thermische Energie von bis zu 1000°C in CSP-Projekten (Concentrated Solar Power) verwendet.

Das Team rund um Dr. Nicolas Calvert erforschte im Projekt „Sandstock“ nachhaltige und kostengünstige Speichermedien für Solarenergie. Dazu kombinierten sie in dem Rohstoff Wüstensand Wärmspeicher und Transfermedium und nutzten das Prinzip der Schwerkraft. Vorbild für die Funktionsweise war die Sanduhr: die Schwerkraft lässt die Sandkörner aus dem oberen Teil eines Behälters durch eine Verengung nach unten rieseln. An der Durchfluss-Engstelle wird der Sand mithilfe von Solarenergie aufgeheizt. Im unteren Teil des Behälters sammelt sich Behälter bis zu 1.000 Grad Celsius heißer Sand, der die gespeicherte Energie später wieder abgeben kann. Ist die Energiereserve erschöpft, wird der Behälter umgedreht und der Prozess startet erneut.

Nachhaltige Rohstoffe nutzen

Masdar Solarspeicher M. InstituteÜblicherweise wird synthetisches Spezialöl oder flüssige Salze als Speichermedium für thermische Energie (TES – Thermal Energy Storage) verwendet. Mit dem im Überfluss vorhandenen Wüstensand schicken die Forscher eine nachhaltige und kostengünstige Alternative ins Rennen. Die Versuche zeigen, dass man den Sand als TES-Material für Temperaturen von bis zu 800-1000 °C nutzen kann – dabei kommt es jedoch auf die Zusammensetzung des Sandes und seinen Gehalt an Quartz- und Karbonat-Material an. Damit ist der Wüstensand laut Aussage der Forscher nicht nur umweltfreundlicher und günstiger als bisherige TES-Materialien, sondern steigert auch die Effizienz von CPS-Anlagen, da sich das Speichermaterial für besonders hohe Betriebstemperaturen eignet. Auch die Gesamtkosten für CPS-Projekte könnten so gesenkt werden.

Das Forschungsprojekt ‘Sandstock’ nutz die Funktion der Sanduhr als Vorlage für einen Energiespeicher ©Masdar Institute

Die Ergebnisse des Forschungsprojekt wurde in der Doktorarbeit von Miguel Diago auf der 21. Solar Power and Chemical Energy Systems (SolarPACES 2015) Konferenz in Südafrika vorgestellt. Nach den Laborversuchen ist der nächste Projektschritt die Entwicklung eines pre-kommerziellen Prototyps – gegebenenfalls mit einem Industriepartner.

Quelle: https://news.masdar.ac.ae/explore-news/stories-by-type/transformation/item/8888-masdar-institute-research-successfully-proves-uae-desert-sand-can-store-solar-energy-up-to-1000-c.html

 

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