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来自研究机构

科学家们利用海藻来制造可以储存热量以供重复使用的新材料

日期:
2023年6月7日
来源:
斯旺西大学
简介:
科学家们从海藻中提取出一种新材料,可以储存热量供重复使用。它可以用来捕捉夏季的阳光以备冬季使用,或者用来储存目前进入烟囱的工业热量,从而潜在地减少碳排放。这种材料是以海藻酸盐制成的小珠子的形式存在的,海藻酸盐便宜、丰富而且无毒。它储存热量的效率是该团队之前开发的材料的四倍。
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完整的故事

斯旺西大学(Swansea University)的SPECIFIC创新和知识中心(SPECIFIC Innovation and Knowledge Centre)和COATED M2A项目的研究人员与巴斯大学(University of Bath)合作,在储热研究方面取得了突破性进展,开发了一种新的高效材料,这种材料易于扩展,可以调整尺寸和形状,以适应多种应用。

刊登于材料科学杂志在美国,这种材料是用海藻酸盐制成的,海藻酸盐是一种廉价、丰富且无毒的海藻衍生物。

这个过程从海藻酸钠在水中的溶解开始。在此基础上,加入膨胀石墨,选择凝胶化方法:

第一种方法是通过将溶液转移到模具中冷冻来实现的。在- 20°C下保存两个多小时后,珠子形成并转移到饱和氯化钙溶液中。

第二种方法使用滴注技术,将混合物滴入非化学钙盐中,在接触时产生凝胶。

一旦发生了足够的盐扩散,合成的珠子被过滤并在120°C下干燥。

与SPECIFIC之前的载体材料蛭石相比,两种方法的藻酸盐基珠在储热能力方面都有显著的提高。

新的球形珠子拥有更高的盐容量,实现比蛭石载体高四倍的能量密度。这是由他们的有效包装在一个固定床,保持良好的气流。因此,新材料可以实现相同的热能储存能力,而体积只有原来的四分之一。

作为斯旺西大学博士学位的一部分,杰克·雷诺兹领导了这项研究,他解释说:

“从各种来源(包括工业操作和夏季太阳)回收和储存其他浪费的热量的能力,为寻求可持续和负担得起的能源提供了一个令人兴奋的机会。我们的新型储热材料标志着在实现这一潜力方面迈出了重要的一步。”

高级技术转移研究员和合著者Jonathon elvin博士补充说:

SPECIFIC将继续致力于推动储热技术的创新,并积极与全球的行业合作伙伴和研究人员合作,加速向更绿色、更可持续的未来过渡。”

“为了探索这项最新技术的新应用,我们正准备在塔塔钢铁英国公司的特罗斯特钢铁厂进行试验,研究从工业过程中捕获废热供其他地方使用的方法。”

具体创新和知识中心和涂层M2A的研究由欧洲区域发展基金通过威尔士政府,欧洲社会基金通过威尔士政府,工程和物理科学研究委员会(EPSRC)和塔塔钢铁英国公司资助。它还得到了工业脱碳研究与创新中心的支持。

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故事来源:

材料所提供的斯旺西大学注:内容可能会根据风格和长度进行编辑。


期刊引用

  1. Jack Reynolds, Rhodri Williams, jonathan elvin, Eifion Jewell, Justin Searle, Xinyuan Ke。热化学储热用海藻酸盐和膨胀石墨复合材料的研制与表征材料科学杂志, 2023;58 (13): 5610 doi:10.1007 / s10853 - 023 - 08370 - 1

引用此页

斯旺西大学。“科学家们用海藻来制造新的材料,这种材料可以储存热量以供再利用。”《科学日报》。《科学日报》,2023年6月7日。< www.koonmotors.com/releases/2023/06/230607124019.htm >。
斯旺西大学。【2023年6月7日】科学家们利用海藻制造出可以储存热量以供重复使用的新材料。《科学日报》.2023年6月24日检索自www.koonmotors.com/releases/2023/06/230607124019.htm
斯旺西大学。“科学家们用海藻来制造新的材料,这种材料可以储存热量以供再利用。”《科学日报》。www.koonmotors.com/releases/2023/06/230607124019.htm(2023年6月24日访问)。

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