Ново откритие може да доведе до създаването на ефективни батерии за съхранение на топлинна енергия

В едно ново революционно откритие изследователи от Тексаския университет A&M изглежда са намерили начин да създадат композитни материали с фазово изменение, които могат да съхраняват енергия като топлина. Тези иновативни материали съхраняват топлина (в този случай топлинна енергия) подобно на акумулаторите, които съхраняват електрическа енергия, и са създадени чрез комбиниране на материали, които могат да съхраняват много топлина, с метали, които могат бързо да пренасят топлина. Освен това изследователите искат да разберат как да направят така, че тези материали да съхраняват възможно най-много топлина, възможно най-бързо без да са прекалено големи или тежки в същото време.

Въпреки че съхраняването на енергия по този начин не е нещо ново, сравнително простият дизайн на композитите може да отвори вратата за използването им в различни приложения – от отопление на сгради до задвижване на автомобили. Дизайнът е такъв, че би трябвало да е възможно по-ефективно използване на енергийните ни ресурси. Това би могло да има значителни последици за всичко, от начина, по който отопляваме и захранваме домовете си, до проектирането на енергийно ефективни превозни средства.

Предишни изследвания са проучвали ефективността на системите за съхранение на топлинна енергия, но нито едно от тях не е предоставило информация за повишаване на ефективността на скоростта, оптимизиране и прогнозиране на ефективността като тези, открити от екипа.

Изследователите са се фокусирали върху проектирането на композитни материали за промяна на фазата, които комбинират метали с висока топлопроводимост за съхраняване на топлинна енергия като латентна топлина. Целта е била да се създаде материал, който постига баланс между плътността на енергията и плътността на мощността, позволявайки ефективно съхранение и бързо зареждане, без да се добавя излишно тегло или обем. По същество предизвикателството било да се разработи материал, който може да съхранява много енергия и същевременно да се зарежда бързо, подобно на батерията на електромобил.

Това изследване е финансирано от Службата за военноморски изследвания на САЩ, а изследователите успяват да създадат начин за проектиране на тези материали, който отчита колко горещ ще бъде материалът, колко топлина може да съхрани въз основа на размера си и колко топлина може да съхрани въз основа на теглото си. Това са важни фактори, когато се проектира материал с конкретна цел, например за съхранение на топлина за определено приложение.