2019-03-14 22:00:05
用于工业加热应用的可再生能源解决方案

南澳大利亚大学的研究人员开发出一种新技术,可以大大减少工业对天然气的依赖,将可再生能源和低成本蓄热相结合,为高温工业过程提供热量。

研究表明,目前约有20%的全球化石燃料排放由工业生产,主要是通过燃烧天然气为纸张,化学品和矿物制品等产品的各种工艺产生热量。

工业部门是世界温室气体排放的第三大贡献者,因此面临着减少碳足迹的压力。

来自UniSA Barbara Hardy研究所的研究员Rhys Jacob解释说,他的团队开发的系统可以使用来自太阳能或风能的可再生能源以及新颖的储能方法,在150至700°C的温度下提供工业热能。

“我们的系统不是试图将可再生电力储存在电池中,而是利用电力产生热量,然后将热量存储在岩石床和相变材料中,因此可以根据需要提供高温应用,”Jacob说。

“我们目前可以提供高达700°C左右的温度,这对于纸张加工,农业,矿产运营和食品生产等行业的许多工艺都是足够的。”

除了无排放运行的环境效益之外,该系统还具有经济竞争力,可以节省相对于电池技术日益不稳定的天然气价格和更具成本效益的存储。

“最近天然气价格已经上涨,这是工业寻找替代品的关键动力,储存热量也比储存电池能量便宜一两个,”雅各布说。

尽管其具有行业变化的潜力,但该技术由相对基本的组件组成,这意味着初始安装成本较低,并且持续维护不需要专业知识或昂贵的更换部件。

“这个系统的一个关键优势是大多数运营中的现有员工可以在没有任何培训的情况下维护它,这确保了它很容易融入现有业务,”Jacob说。

这种简单的集成还确保系统可以与现有的燃气加热装置配合使用,为制造商提供更大的生产周期灵活性和可靠性。

“系统中的蓄热能力应足以应对可再生能源输入的大部分波动,但如果有时出现短缺,仍可根据需要将天然气上线。

“同样,您可以将我们的系统用作水泥生产等应用中的预热器,这需要空气温度高达1400°C。

“在这两种情况下,我们的系统与现有技术的结合可以显着降低运营成本和温室气体排放,”雅各布说。

研究小组目前在Mawson Lakes的Barbara Hardy研究所有一个工作原型,并正在开发第二个略微改进的系统版本,该系统应该适合全面商业化运作。

围绕该项目的其他研究正在导致相变材料的热存储容量和热能转换效率的潜在突破性进展,表明相关领域的创新机会不断增加。

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