Ezek az akkumulátorok jégből készültek, és forradalmasíthatják a jövő otthonainak hűtési megoldásait.
A jégakkumulátorok forradalmasíthatják az energiaellátás problémáinak megoldását.
A sóhidrátok olyan innovatív fázisváltó anyagok (PCM), amelyek képesek hőt tárolni és leadni a különböző halmazállapotok átalakulása során. Ez a tulajdonságuk különösen értékessé teszi őket hűtési és fűtési rendszerekben. A sóhidrátok kiemelkedő előnye a kiváló hővezető képességük, valamint az, hogy fázisváltozás közben a térfogatuk csupán minimális mértékben változik. Ezek az anyagok alapvetően vízből és sókból állnak, ahol a vízmolekulák a sók kristálystruktúrájában záródnak magukba, így létrehozva egy hatékony energiatároló rendszert.
Hogyan alakulnak át ezek az anyagok akkumulátorokká?
A jégakkumulátorok (vagy hőenergia-tárolórendszerek) egyszerű alapelven működnek: lényegében víz, vagy sok vizet tartalmazó anyag lehűtésével kezdődik a folyamat, amit az éjszaka folyamán megfagyasztanak, majd nappal felolvasztják, miközben egy házat vagy épületet hűtenek vele. Mivel éjszaka általában kisebb az energiafogyasztás, ezért ezzel a módszerrel ki lehet egyenlíteni a megújuló forrásokból, például nap-, vagy szélenergiából származó energiaellátás egyenletlenségeit (minthogy nappal alkalmazható, amikor nagyobb az energiaigény), és stabilabbá tehetik a rendszert. A technikával elvileg csökkenteni lehet a költségeket a nappali időszakban, de a hátulütője, hogy a sóhidrátok (vagy más, a jégakkumulátorokban használt anyagok) hűtése energiaigényes folyamat, ezért kulcsfontosságú a rendszert minél jobban optimalizálni, és megtalálni azokat az anyagokat, amelyek a legmegfelelőbb hőmérsékleten hűtenek vagy fűtenek.
A Texas A&M Egyetem kutatói a jégakkumulátorok legújabb generációjának kifejlesztésén fáradoznak, amely kompatibilis a HVAC (fűtés-, szellőztetés- és légkondicionálás) rendszerekkel, és képes optimálisan működni különböző hőmérsékleti körülmények között. A fejlesztés során a legnagyobb kihívást a fázisszegregáció jelensége jelenti, amely a sóhidrátok sajátossága, és azt takarja, hogy az anyag a rendszerben különféle halmazállapotú részekre bomlik, amelyek eltérő sűrűséggel és összetétellel rendelkeznek. Ez a jelenség hosszú távon a rendszer teljesítményének csökkenéséhez vezethet – figyelmeztet az egyetem a kutatás kapcsán. Éppen ezért a szakértők olyan optimális összetételt keresnek, amely képes ellenállni számos hűtési és felolvasztási ciklusnak, ezzel biztosítva a tartós és megbízható működést.
A munkálatok jelenleg is folyamatban vannak, de a törekvés az, hogy egy innovatív jégakkumulátoros rendszer kiépítésével egy sokkal rugalmasabb és megbízhatóbb energiaellátási infrastruktúrát alakítsanak ki.
"Célunk nem az, hogy a hálózati problémákat újabb erőművek felhúzásával orvosoljuk."
Patrick Shamberger, a Texas A&M professzora megjegyezte: "Ez egy rendkívül költséges megoldás lenne, és ennek következtében magasabb árakat kellene megállapítaniuk." A kutatók szerint az alternatív energiaforrások alkalmazása, valamint a jégakkumulátorok integrálása sokkal kedvezőbb megoldást kínálhat a jövőben. Ezt már sikeresen bizonyította egy New York-i 30 emeletes épület, ahol a hőmérséklet szabályozására ilyen innovatív rendszert alkalmaznak. A Madison Buildingben éjszakánként körülbelül 226 ezer kilogramm jeget termelnek, amelyet nappali hűtésre használnak fel. Ez a megoldás körülbelül 40%-os költségcsökkentést eredményez a hagyományos módszerekhez képest.
