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應用新聞

降低對天然氣的依賴,澳洲以相變材料研發全新加熱系統

  • 發佈日期:2019/3/21
  • 資料來源:科技新報
  • 點閱次數:735次

發布日期 2019 年 03 月 20 日 8:45 | 作者 Daisy Chuang | 

紙業、化學製造與礦業都有天然氣的身影存在

天然氣為僅次石油、煤炭的全球第三大能源,發電、紙業、化學製造與礦業等都有它的身影,然而天然氣終究不是一種綠色能源,隨著需求量與日俱增,對環境與空氣品質的損害也不可小覷,對此,南澳大利亞大學已提出一項解決方案,盼透過全新加熱技術減少人們對天然氣的依賴。

南澳大學芭芭拉哈迪研究所(Barbara Hardy Institute)研究員 Rhys Jacob 表示,團隊研製全新加熱系統能善加利用太陽能、風力發電等再生能源電力,並結合創新儲能技術,可在 150-700°C 溫度下為工業提供熱能。

團隊指出,新設備並非將再生能源電力儲存在電池中,而是將電力轉換成熱能,最後將熱儲存在岩床或是相變材料(Phase Change Material,PCM)中。其中 PCM 可隨溫度變化改變物理性質,並在轉換過程中吸收與釋放能量,日常生活中的石蠟便是一例,科學家則可根據不同溫度範圍、不同儲熱容量等因素,選擇合適的材料。

Jacob 表示,目前設備適用溫度最高可達 700°C,已經能應用在紙類加工、農業、礦業與食品業等。

該團隊聲稱,由於儲熱系統的零件不複雜,初期成本低、之後的維護與運作也相對簡單,更可跟現有的燃氣加熱裝置相結合,進一步提高靈活性與可靠性,Jacob 表示,人們也不用擔心再生能源電力會造成能源不穩定,該技術的儲熱能力足以應對任何難題,若是出現熱能短缺,也可以依據需求採用天然氣。

南澳團隊指出,人們也可以將新系統用在水泥製造的預熱器(preheater)中,雖然該溫度需求高達 1,400°C,還需要繼續尋找合適材料,但研究團隊相當看好該技術,Jacob 指出,不管是農業、礦業等應用還是用在水泥預熱器,都可以降低營運成本跟溫室氣體排放。

目前該團隊對新系統的描述與介紹還不多,不過現已成功打造出設備原型,正在就原型進行改良與調整,盼可將設備帶離實驗室實際在工廠應用。

根據國際能源總署(IEA)先前研究,由於世界愈加重視節能減碳與液化天然氣使用量增加,天然氣有機會在 2030 年將擠下煤炭成為全球第 2 大能源,顯示天然氣發展尚未觸頂,但考量到天然氣成本提高、儲熱比儲存電力便宜,未來這或許會是工業新選擇?

Renewable energy solution for industrial heat applications
(首圖來源:pixabay)
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