Săruri topite: o soluție cheie pentru stocarea energiei
Las sare topită Sunt un produs cu o gamă largă de aplicații, cum ar fi încălzirea la temperatură înaltă a procesului, tratamentul termic și recoacerea oțelului și stocarea termică în centrale solare termice. Aceste săruri constau din fluor, clor și nitrat, iar versatilitatea lor le-a făcut elemente cheie în sectorul energiei regenerabile.
Datorită relevanței sale, acest articol explorează în profunzime ce sunt sărurile topite, care sunt caracteristicile lor și cum sunt utilizate în prezent pentru a contribui la stocarea energiei, un aspect din ce în ce mai crucial în tranziția energetică globală.
Caracteristicile și avantajele sărurilor topite
Sărurile topite se remarcă prin capacitatea lor de a stoca cantități mari de energie termică datorită nivelului ridicat temperatura de functionare. Pot ajunge până la 566°C, făcându-le un mijloc eficient de stocare și transfer de căldură.
Spre deosebire de alte medii de transfer de căldură, cum ar fi uleiurile sintetice sau sistemele de apă, sărurile topite nu generează presiune de vapori semnificativă, care permite funcționarea în siguranță la temperaturi ridicate și, prin urmare, utilizarea sa este ideală în instalațiile solare termice și procesele industriale.
În ciuda numeroaselor sale avantaje, este important de subliniat că unul dintre dezavantajele sale este al acestuia punct de îngheț ridicat, care poate fi între 120 °C și 220 °C, în funcție de compoziția specifică a sărurilor. Acest lucru necesită sisteme de stocare și circulație pentru a menține sarea în stare topită pentru a preveni solidificarea, ceea ce crește complexitatea și costurile.
Aplicații ale sărurilor topite
Există multiple aplicații industriale și energetice ale sărurilor topite. Sunt utilizate în principal în:
- Proces de încălzire: Datorită capacității lor de a funcționa la temperaturi ridicate, sărurile topite sunt utilizate în tratamente termice, cum ar fi recoacerea oțelului și a altor metale.
- Transfer de căldură: În sistemele industriale de transfer de căldură, sărurile topite pot înlocui uleiurile sintetice, oferind o soluție mai eficientă și mai durabilă.
- Stocare a energiei: În centralele termice solare concentrate, sărurile sunt folosite pentru a stoca energia termică a soarelui și a o transforma în energie electrică atunci când nu există lumină solară, cum ar fi noaptea sau în zilele înnorate.
Sisteme de stocare a sării topite
Cea mai proeminentă utilizare a sărurilor topite astăzi este în sistemele de stocare a energiei din centralele solare termice. Schema solară cu concentrare stochează cantități mari de energie în timpul zilei, care poate fi apoi folosită noaptea sau în zilele fără soare.
Un sistem tipic de stocare a sării topite constă în doua rezervoare: una cu sare fierbinte si una cu sare rece. În timpul zilei, energia solară concentrează căldura pe sarea rece, ridicându-i temperatura și transformând-o în sare fierbinte. Această sare fierbinte este stocată și ulterior folosită pentru a genera abur, care alimentează o turbină generatoare de electricitate.
Acest sistem este sigur, eficient și utilizat pe scară largă în centralele solare termice mari, precum cele pe care Spania le conduce la nivel internațional, cu progrese importante în tehnologii de stocare pentru a îmbunătăți eficiența și durata procesului. Acest tip de centrală poate stoca energie pentru mai mult de zece ore, generând energie electrică în perioadele de producție scăzută, precum noaptea sau în zilele înnorate.
Provocări și soluții în utilizarea sărurilor topite
Una dintre principalele provocări ale utilizării sărurilor topite pentru stocarea energiei este coroziune la care sunt expuse materialele de construcție, în special la temperaturi peste 700 ºC. Sărurile topite sunt foarte reactive cu metalele comune, care pot accelera oxidarea acestora și pot compromite integritatea rezervoarelor de stocare.
Cu toate acestea, au fost dezvoltate inovații, cum ar fi utilizarea metode anticorozive pe bază de grafit. Acest material, atunci când este descompus local în zona de contact dintre rezervor și sarea topită, generează un strat protector care reduce oxidarea și reduce coroziunea localizată. Acest progres a îmbunătățit viabilitatea sărurilor topite ca mediu de stocare termică la temperatură înaltă.
Proiecte strategice și viitorul sărurilor topite
În prezent, Spania se consolidează ca lider mondial în utilizarea și dezvoltarea centralelor solare termice cu stocare în săruri topite. În țară sunt în funcțiune 50 de centrale solare termice, cu o capacitate instalată de 2,3 GW, ceea ce reprezintă o treime din capacitatea globală. Această experiență poziționează Spania ca o referință internațională în stocarea termică.
Planul Național pentru Energie și Climă (PNIEC) prevede încorporarea a până la 5 GW suplimentari în următorii zece ani. Această măsură are ca scop consolidarea utilizării sărurilor topite nu numai în instalațiile solare termice, ci și în alte sectoare industriale, ajutând decarbonizarea a industriilor precum oțelul, cimentul și altele care necesită procese termice intensive.
În plus, viitorul sării topite poate include și integrarea acesteia cu energii regenerabile hibride, cum ar fi hidrogenul verde, pentru a realiza sisteme de stocare mai eficiente și mai durabile. Combinația de săruri topite cu tehnologiile emergente oferă un orizont promițător pentru industria energetică.
În fiecare zi, se înregistrează mai multe progrese în dezvoltarea de noi tehnologii care permit prelungirea duratei de viață utilă a sărurilor și îmbunătățirea eficienței stocării la scară largă a energiei. Acest lucru, adăugat la cercetarea constantă a metodelor care reduc costurile și problemele de coroziune cauzate de temperaturile ridicate, face ca viitorul stocării energiei în săruri topite să fie din ce în ce mai atractiv și viabil.
Pe scurt, sărurile topite s-au dovedit a fi una dintre cele mai promițătoare soluții pe calea durabilității energetice. Capacitatea lor de a stoca energie și de a contribui la decarbonizarea sectoarelor industriale și energetice le conferă un rol crucial în lupta împotriva schimbărilor climatice.