Uniwersytet Śląski w Katowicach

Opracowujemy nowy system magazynowania energii z wykorzystaniem odpadowego wermikulitu.

słowa kluczowe: magazynowanie energii, wermikulit, woda, amoniak

Magazynowanie energii cieplnej (TCS) to stosunkowo nowa koncepcja o fundamentalnym znaczenia dla współczesnej chemii i inżynierii środowiska oraz zrównoważonego rozwoju.

TCS opiera się na odwracalnych reakcjach chemicznych. Spośród wielu par reakcyjnych najbardziej obiecujące są układy sorpcyjne działające w zakresie temperatur od -50°C do 150°C. W takich reakcjach ciepło jest magazynowane lub odzyskiwane w formie wiązań chemicznych i fizycznych utworzonych między sorbentem a sorbatem. Powszechnie stosowane sorbenty to hydraty soli, węgle aktywne, fosforany glinu, zeolity i struktury metaloorganiczne (MOF). W przypadku sorbatów powszechnymi są para wodna, amoniak, etanol i metanol. Dodatkowo stosuje się porowatą matrycę, co sprzyja chemisorpcji, poprawiając transport ciepła i masy oraz kinetykę reakcji.

Istotnym problemem TCS jest ekonomiczność procesu. Jedną z badanych matryc jest wermikulit. Wermikulit ma powierzchnię właściwą od 1m2/g do 40m2/g, typowo około ~15-20 m2/g, oraz średnią gęstość 2,5g/cm³.

Celem projektu będzie zaadaptowanie odpadowego wermikulitu tzw. czerwonego szlamu (RM) jako macierzy systemu magazynowania energii. RM ma powierzchnię właściwą około 20 m2/g oraz gęstość 3,6 g/cm3. Jest odpadem po produkcji aluminium. W ramach projektu badamy reakcje RM, aby sprawdzić, czy proces jest odwracalny oraz aby opisać kinetykę reakcji. Modyfikujemy także RM jako potencjalne TCS.