Publié à Énergie solaire

Publié le17 juin 202313 juillet 2023Auteur

Publié dans Solar Energy – Revêtement noir de sable de quartz pour un matériau d'absorption solaire et de stockage d'énergie thermique à faible coût pour concentrer l'énergie solaire

Abstrait: Les fluides caloporteurs à absorption solaire directe (HTF) et les matériaux de stockage d'énergie thermique (TES) à base de particules solides suscitent un intérêt croissant pour l'énergie solaire à concentration (CSP) à haute température. Cependant, il n'existe aucun matériau particulaire qui possède simultanément les paramètres de performance et de coût nécessaires pour atteindre le coût actualisé de l'électricité cible du futur CSP, notamment une absorption solaire élevée, une conductivité thermique élevée, une bonne stabilité mécanique et thermique et, surtout, un faible coût. Dans ce travail, nous démontrons une méthode simple et évolutive pour transformer du sable de quartz à faible coût en un matériau HTF et TES à absorption solaire directe en enduisant une fine coque de silice contenant des nanoparticules de spinelle noire (Cu0,5Cr1,1Mn1,4O4 et CuCr2O4). Le revêtement noir augmente les absorptions solaires du sable de ∼0,43 à ∼0,89. Le sable de quartz enduit présente également une excellente stabilité et des propriétés optiques presque inchangées après 100 heures de recuit isotherme à 800 °C et jusqu'à 24 heures de mélange de billes avec des billes de broyage en zircone stabilisée à l'yttria (YSZ). La conductivité thermique effective mesurée du sable de quartz enrobé augmente de 0,30 W m−1 K−1 à 0,65 W m−1 K−1 de 20 °C à 700 °C et est comparable à celle du sable non enrobé ainsi qu'à celle des particules de céramique Carbo. lits actuellement utilisés dans les usines CSP. Le processus de revêtement pourrait représenter une stratégie générique et rentable pour améliorer l'absorption solaire des particules solides et, lorsqu'il est appliqué sur du sable à faible coût, il pourrait les transformer en supports HTF et TES à faible coût et hautes performances pour les futurs systèmes CSP.

Chung, KM et Chen, R. (2023). Revêtement noir de sable de quartz vers un matériau d'absorption solaire et de stockage d'énergie thermique à faible coût pour concentrer l'énergie solaire. Énergie solaire, 249, 98-106. https://doi.org/10.1016/j.solener.2022.11.028

Publié dans le numéro de janvier de Solar Energy(texte intégral)

Veuillez vérifier votre boîte de réception ou votre dossier spam pour confirmer votre abonnement.

CatégoriesArticles CSP récemment publiés dans des revuesÉtiquettesparticules, stockage d'énergie thermique