自我修复的蓄热单元有什么作用

将来，石蜡可能有助于使地下蓄热装置更耐用。这种系统例如用于在更长的时间段内存储太阳能。在一项新的研究中，马丁·路德大学哈雷·维滕贝格(MLU)的地质学家研究了石蜡可以掺入储罐外壳的程度，以及这是否可以防止热量损失和裂缝。研究小组在《PLOS ONE》杂志上报告了其发现。

可再生能源的主要挑战是找到一种在中期存储它们的方法。需要简单的，具有成本效益的解决方案，以便例如可以在冬季使用夏季产生的太阳能。为此，通常使用太阳能热系统对水进行加热，然后将其存储在大型地下盆地中。理想情况下，存储的热能量持续到冬季。这些盆衬有铝箔，以使其绝缘并防止水分流失。MLU地球科学与地理研究所的Peter Bayer教授说：“当您查看到目前为止已实施的项目时，就会一次又一次看到同样的弱点。” 水和热量经常通过受损区域逸出。

拜耳将他对季节性储热系统的研究带到了英戈尔施塔特应用科学大学新能源系统研究所的哈勒。作为大众基金会赞助的一个项目的一部分，他的团队研究了这些缺点是否可以通过蓄热单元外壳中的其他成分(石蜡)来弥补。更好地称为蜡烛蜡，它已被用作潜热存储材料。石蜡在相对较低的温度下熔化，吸收热量，固化后会重新释放。它也是高度疏水的，这意味着它可以排斥水。拜耳解释说：“这个想法是要同时利用这两种材料的特性。” 当集成到储热单元的外壳中时，石蜡可以帮助减少热损失。同时，它可以带来自我修复的效果。“当外壳出现裂纹时，蜡会液化并缩小该间隙。”

石蜡也是环保的。如果从存储盆中泄漏出来，则不会有毒害作用。而且，据拜耳称，它比其他潜热存储材料更具成本效益。在两个实验室实验中，他的同事克里斯托夫·博特(Christoph Bott)测试了石蜡减少热量损失的程度以及石蜡外壳是否能真正治愈。博特说：“乍看之下，我们期望的机制效果很好。” 当外壳损坏时，液化蜡填充在损坏的位置。蓄热能力也有所提高。拜耳说：“但是，很难将其升级到工业水平。” 盆地越大，外壳中的石蜡会因水的重量而移位的越多。需要其他结构来将其固定在适当的位置。如果外壳会遭受重大损坏，自愈效果将不再起作用。拜耳说：“在高压下，水忽略了石蜡。” 它只是流过它。

但是拜耳坚信，即使这个想法不能立即付诸实践，它仍有潜力。他说：“从一开始，我们就知道很难实施。” “我们是在全新的环境中首次使用石蜡。” 然而，该研究是朝着改善季节性存储，从而为可再生能源创造更有效的存储能力的又一步。