Композитный материал, способный эффективно запасать тепловую энергию, разработали ученые Института катализа (ИК) СО РАН, 13 февраля сообщает пресс-служба института.

Композит предназначен для устройств адсорбционного запасания теплоты, которые могут применяться для обогрева помещений в регионах с умеренным климатом. На рынке пока таких устройств нет, они еще только в процессе разработки.

Технически такое устройство будет состоять из реактора с сорбентом и резервуаров с рабочей жидкостью — испарителя и конденсатора. Для создания запаса энергии сорбент высушивают под солнцем днем, а ночью сухой сорбент загружают в реактор, где он соединяется с испарителем, из которого поступают пары рабочей жидкости.

При поглощении (адсорбции) запасенная теплота выделяется и ее можно использовать для обогрева помещения ночью. Создается суточный цикл запасания тепла. Однако возможен и сезонный цикл, если запасать солнечную энергию в течение лета, а использовать зимой. Это возможно, если увеличить площадь сорбента и мощность устройства.

В качестве сорбента ученые ИК СО РАН выбрали минерал вермикулит, который модифицировали высокодисперсными добавками оксида алюминия и хлорида лития. Рабочей жидкостью — метанол.

Энергоаккумулирующая способность композитного адсорбента на основе вермикулита и хлорида лития огромна, но имеет недостаток — длительность процесса десорбции и адсорбции рабочей жидкости. То есть и сам запас тепловой энергии, и его высвобождение происходит недостаточно быстро.

Младший научный сотрудник отдела нетрадиционных каталитических процессов ИК СО РАН Светлана Стрелова рассказала, как их коллектив решил эту проблему:

«Для ускорения десорбции, во время которой происходит запасание тепла, мы предложили модифицировать поверхность исходного вермикулита добавками высокодисперсных частиц оксида алюминия. Это действительно сработало, и мы ускорили десорбцию в 2–12 раз в зависимости от условий процесса. Это решение поможет повысить удельную мощность адсорбционных устройств запасания тепла на основе данного композита».

Такой композит, считают разработчики, может успешно использоваться в адсорбционных устройствах запасания тепла для регионов с умеренно холодным климатом.