La concentration de l'énergie solaire pourrait être moins chère que le stockage sur batterie

La lumière du soleil permet aux panneaux solaires de produire de l'électricité. Il peut être utilisé pour chauffer un matériau ou un objet à des températures extrêmement élevées. C'est ce qui rend possible la concentration de l'énergie solaire thermique. Selon un rapport du Science Daily, «les centrales solaires à concentration convertissent l'énergie solaire en électricité à l'aide de miroirs ou de lentilles pour concentrer une grande quantité de lumière dans une petite zone, générant de la chaleur qui est transférée en sel fondu. La chaleur du sel fondu est transférée à un fluide «de travail», le dioxyde de carbone supercritique, qui se dilate et fait tourner une turbine pour produire de l'électricité.

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Échangeur de chaleur pour CSP.

Les éléments critiques de ce processus sont les échangeurs de chaleur utilisés pour transférer la chaleur stockée dans le sel fondu vers le fluide supercritique. Si l'ensemble du processus pouvait fonctionner à des températures encore plus élevées, les systèmes CSP pourraient produire plus d'électricité à partir d'une quantité donnée de lumière solaire.

«Stocker l'énergie solaire sous forme de chaleur peut déjà être moins cher que stocker l'énergie dans des batteries, donc la prochaine étape consiste à réduire le coût de production d'électricité à partir de la chaleur du soleil avec l'avantage supplémentaire de zéro émission de gaz à effet de serre. serre », explique Kenneth Sandhage, professeur de génie des matériaux à l'Université Purdue.

Actuellement, ces échangeurs de chaleur sont en acier inoxydable ou en alliages à base de nickel, mais ils deviennent trop mous aux températures plus élevées que nous voulons atteindre, et à la haute pression du dioxyde de carbone supercritique. Le professeur Sandhage a collaboré avec des chercheurs du Georgia Institute of Technology, de l'Université du Wisconsin - Madison et du Oak Ridge National Laboratory pour développer de nouveaux matériaux pouvant être utilisés dans des échangeurs de chaleur fonctionnant à ces températures plus élevées. Les résultats de leurs recherches ont été récemment publiés dans la revue Nature.

Les scientifiques ont analysé les matériaux utilisés pour fabriquer des buses de moteurs-fusées à combustible solide et ont créé de nouveaux échangeurs de chaleur fabriqués à partir de carbure de zirconium et de tungstène capables de résister aux températures élevées et aux pressions supercritiques du dioxyde de carbone nécessaires pour générer davantage d'électricité. efficace. Une analyse économique menée par des chercheurs de Georgia Tech et Purdue a également montré que la fabrication à grande échelle de ces échangeurs de chaleur pouvait être réalisée à un coût comparable ou inférieur à celui de l'acier inoxydable ou des alliages de nickel.

En fin de compte, avec un développement continu, cette technologie permettrait une pénétration à grande échelle de l'énergie solaire renouvelable dans le réseau électrique », déclare Sandhage. Cela signifierait des réductions drastiques des émissions de dioxyde de carbone d'origine humaine provenant de la production d'électricité.

Quelle ironie que le dioxyde de carbone - la molécule responsable de la plupart du réchauffement climatique - puisse être utilisé pour aider à réduire les émissions de carbone dans la production d'énergie renouvelable. Vous pouvez regarder la vidéo ci-dessous pour en savoir plus sur cette recherche révolutionnaire.

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