Науковці з’ясували, що відходи сталеливарного виробництва, зокрема шлак електродугових печей, можуть стати дешевим та ефективним матеріалом для зберігання сонячної теплової енергії.
Дослідники з Університету Пенсильванії виявили , що кам’янисті відходи сталеливарного виробництва можуть слугувати недорогим варіантом для акумулювання тепла в системах високотемпературного зберігання теплової енергії (TES).
Читайте також:
Опріснення морської води. Вчені створили сонячну систему фільтрації без шкідливого розсолу Накопичення енергії у вигляді тепла є перевіреним способом вирішення проблеми коливань надходження сонячної енергії в темний час доби або за хмарної погоди, проте такі системи часто вирізняються високою вартістю та низькою надійністю роботи.
Перший етап триетапного проєкту, результати якого було опубліковано в журналі Solar Energy, був присвячений оцінці морфологічної структури та властивостей трьох типів шлаків задля зменшення обсягів промислових відходів і створення економіки замкненого циклу.
Команда науковців під керівництвом Олуміде Огунмодіма та аспіранта Майкла Енемуо проаналізувала три різновиди шлаків,
що утворюються під час виплавки сталі: шлак процесів позапічної обробки в ковші (багатий на оксиди магнію та алюмінати кальцію), шлак із киснево-конвертерної печі та шлак з електродугової печі (ЕДП), що вирізняється стабільнішою кристалічною структурою. Використовуючи багатокомпонентну аналітичну методику, дослідники вивчали здатність матеріалів акумулювати тепло, а також їхню морфологію, склад і ступінь деградації.
За словами авторів роботи, переробка промислових відходів на сировину дозволяє не лише знизити вартість виробництва енергії, а й суттєво зменшити вуглецевий слід.
За результатами аналізу найбільш перспективним матеріалом для подальшого вивчення визнано шлак електродугової печі. Він продемонстрував високі показники, зокрема низьку втрату маси, мінімальний вміст вільних оксидів, стабільну реакцію теплового потоку та стійкість до розширення, спричиненого гідратацією. У рейтингу придатності він посів перше місце; за ним слідують шлаки з ковшів та конвертерів. У подальшому команда планує провести прямі вимірювання теплопровідності, питомої теплоємності та щільності матеріалів, а також виконати моделювання для підтвердження їхньої стабільності перед початком практичного застосування.
Читайте також:
Заряд на 10-метровій глибині. Сонячні панелі вперше запрацювали на дні Південнокитайського моря
