211service.com
Lētāka ģeotermālā
Pētnieki plkst Klusā okeāna ziemeļrietumu nacionālā laboratorija Ričlendā, Vašingtonā, viņi saka, ka viņi ir izstrādājuši izcilu siltuma ieguves šķidruma veidu, kas varētu ievērojami uzlabot atjaunojamās enerģijas ražošanas no zemas temperatūras ģeotermālajiem resursiem ekonomiku.
Pieskaroties ģeotermiskajai enerģijai: Klusā okeāna ziemeļrietumu nacionālajā laboratorijā izstrādāts nanomateriāla molekulārais attēlojums, kas var uzlabot ģeotermālo spēkstaciju efektivitāti.
Laboratorijas kolēģis Pīts Makgreils saka, ka šķidrumu izmanto, lai absorbētu siltumu no karstā ūdens, kas no pazemes sūknēts ģeotermālās stacijas siltummainī. Šķidrums potenciāli var palielināt siltuma uztveršanas ātrumu par 20 līdz 30 procentiem. Pētnieki izstrādāja patentētus nanomateriālus, kas sastāv no metāliem, kas savienoti ar organiskām molekulām. Viņi atklāja, ka nanomateriālu pievienošana šķidrumam, piemēram, heksānam vai pentānam, ievērojami uzlaboja šķidruma siltuma uztveršanas īpašības.
Cerams, ka, uzlabojot efektivitāti, cik vien mēs uzskatām, ka varam, projekts var kļūt ekonomisks daudz mazākā dziļumā, saka Makgreils. Jūs varētu izmantot vietās, kas tagad tiek uzskatītas par marginālām vai neekonomiskām zonām.
Zem mūsu kājām ģeotermālās enerģijas netrūkst. Urbt pietiekami dziļi, un siltums ir klāt. An MIT vadītais pētījums no 2006. gada secināja, ka ģeotermālās enerģijas sistēmām ir potenciāls līdz 2050. gadam piegādāt Amerikas Savienotajām Valstīm 100 gigavatu jaudu, taču tikai tad, ja parādīsies jaunas urbšanas un akmeņu skaldīšanas tehnoloģijas un uzlabotas iekārtu konstrukcijas, kas varētu samazināt izstrādes izmaksas.
Ir vajadzīgas uzlabotas tehnoloģijas, jo lielākā daļa ekonomisku ģeotermālo iekārtu mūsdienās ražo elektroenerģiju, izmantojot tvaiku vai karstu ūdeni tieši no dabiski izveidotiem augstas temperatūras rezervuāriem, piemēram, Geizeru lauka Kalifornijā. Akas ir salīdzinoši seklas, ūdens ir 360 grādi pēc Fārenheita vai karstāks, un iezis ir pietiekami porains, lai pietiekami cirkulētu ūdens. Ģeotermālo resursu izmantošana mazāk ideālās vietās prasa dziļāku urbšanu un klints lūzumus, kas abi rada milzīgas izmaksas. Tas nozīmē arī maksimāli izmantot zemākas temperatūras siltuma resursus, ko panāk, izmantojot binārā cikla iekārtas, kas iegūst un atkārtoti izmanto siltumu no pazemes karstā ūdens, nevis izmanto karsto ūdeni tieši turbīnas griešanai.
Šajos iekārtās ūdens, kas iesūknēts injekcijas akā, absorbē karstumu no karstā akmens un tiek sūknēts atpakaļ caur atsevišķu ekstrakcijas aku temperatūrā no 150 grādiem pēc Fārenheita līdz 300 grādiem pēc Fārenheita. Pēc tam karsto ūdeni izlaiž caur siltummaini kopā ar šķidrumu ar zemu viršanas temperatūru. Šis šķidrums, kas iekārtā plūst savā slēgtā kontūrā, absorbē siltumu no ūdens un zem augsta spiediena pārvēršas tvaikos. Tvaiki iziet cauri turbīnai, radot jaudu, un pēc tam tiek kondensēti un atkārtoti pārstrādāti caur cilpu.
Makgreils un viņa pētnieku komanda paklupa uz veidu, kā palielināt enerģijas pārveides ātrumu, kad abas cilpas iet caur siltummaini. Sākotnēji viņi bija izstrādājuši patentētus materiālus citam projektam, lai uzlabotu fosilā kurināmā ražotnes emitētā oglekļa dioksīda uztveršanu. Viņi saprata, ka materiāliem ir ievērojamas termodinamiskās īpašības, ja tos pievieno organiskajam šķidrumam. Jaunajam šķidrumam ir potenciāls uztvert līdz pat 30 procentiem vairāk siltuma no slēgtas ūdens cilpas, un tā straujās izplešanās un saraušanās spēju dēļ tas var sasniegt augstāku spiedienu turbīnas piedziņai.
Tas ir viens no tiem brīžiem laboratorijā, kad jūs skatāties uz datiem un sakāt: “Oho!” saka Makgreils. Viņa grupa ir saņēmusi 1,2 miljonu ASV dolāru dotāciju no Enerģētikas departamenta ģeotermālo tehnoloģiju programmas, lai izveidotu galda prototipu, kas parāda šķidruma īpašības darbībā.
Cerams, ka līdz gada beigām mēs izveidosim testa cilpas sistēmu. Viņš saka, ka mēs izveidosim pilnu darba vienību ar siltummaini, kompresoru, sūkņiem un turbīnu sistēmu, lai mēs varētu redzēt, kā darbojas viss process.
Lauvas tiesa no ģeotermālās enerģijas izmaksām ir saistīta ar urbumu urbšanu un ražošanas aku sagatavošanu, saka Sjūzena Petija, Sietlā bāzētā AltaRock Energy, uzlaboto ģeotermālo sistēmu izstrādātāja, galvenā tehnoloģiju nodaļas vadītāja. Ja jūs gatavojaties uzlabot efektivitāti par 20 procentiem vai vairāk, tas ir par 20 procentiem mazāk, viņa saka. Tas ir patiešām, ļoti nozīmīgi.
Tomēr ir potenciālie šovu vadītāji. Rons DiPippo, Masačūsetsas Dartmutas universitātes mašīnbūves emeritētais profesors un MIT ziņojuma līdzautors, brīdina, ka iztvaicētajam šķidrumam ir jāiziet cauri turbīnai, neietekmējot veiktspēju. Viņš saka, ka šīs lietas patiešām ir jāvērtē skeptiski un rūpīgi jāanalizē šo šķidrumu īpašības. Jums var būt ieguvums no vienas puses un upuris no otras puses.
Pēc prototipa izstrādes prioritāte būs pārbaudīt, kā nanomateriāli iziet cauri turbīnai, saka Makgreils. Mēs vēl nezinām, vai tā būs problēma.