Konposatu Fase Aldaketa Bero Biltegiratze TeknologiaBero sentikorra biltegiratzeko eta fase-aldaketako beroa biltegiratzeko tekniken eragozpen asko saihesten ditu bi metodoak konbinatuz. Teknologia hau ikerketa-gune bihurtu da azken urteotan, bai nazioartean, bai nazioartean. Hala ere, teknologia honetan erabiltzen diren aldamioen material tradizionalak mineral naturalak edo haien bigarren mailako produktuak dira normalean. Material horien erauzketa edo prozesamendu handian tokiko ekosistema kaltetu eta energia fosil kantitate handiak kontsumitu ditzake. Ingurumen-inpaktu horiek arintzeko, hondakin solidoak erabil daitezke fase-aldaketako beroa biltegiratzeko material konposatuak ekoizteko.
Karburozko zepak, azetilenoa eta polibinilo kloruroa ekoizteko sortutako hondakin solido industrialak, 50 milioi tona gainditzen ditu urtero Txinan. Zementuaren industrian karburozko zepenaren egungo aplikazioa saturatzera iritsi da, eta aire zabaleko metaketa, zabortegiak eta ozeano-isurketak eragin ditu, tokiko ekosistema larriki kaltetzen dutenak. Premiazkoa da baliabideak erabiltzeko metodo berriak aztertzea.
Hondakin industrialen karburozko zepenen eskala handiko kontsumoari aurre egiteko eta karbono baxuko eta kostu baxuko konposatu fase-aldaketako beroa biltegiratzeko materialak prestatzeko, Pekingo Ingeniaritza Zibileko eta Arkitekturako Unibertsitateko ikertzaileek karburozko zepak erabiltzea proposatu zuten aldamio-material gisa. Prentsa hotzeko sinterizazio-metodo bat erabili zuten Na₂CO₃/karburozko zepa konpositeen fase-aldaketako beroa biltegiratzeko materialak prestatzeko, irudian agertzen diren urratsei jarraituz. Fase-aldaketako material konposatu proportzio ezberdineko zazpi lagin (NC5-NC7) prestatu ziren. Deformazio orokorra, gainazaleko gatz urtutako ihesa eta beroa biltegiratzeko dentsitatea kontuan hartuta, nahiz eta NC4 laginaren beroa biltegiratzeko dentsitatea hiru material konposatuen artean altuena izan, deformazio eta isurketa arina erakutsi zuen. Hori dela eta, NC5 laginak fase-aldaketaren beroa biltegiratzeko material konposatuaren masa-erlazio optimoa zuela zehaztu zen. Ondoren, taldeak morfologia makroskopikoa, beroa biltegiratzeko errendimendua, propietate mekanikoak, morfologia mikroskopikoa, egonkortasun ziklikoa eta osagaien bateragarritasuna aztertu zituen fase-aldaketaren beroa biltegiratzeko material konposatua, eta ondorio hauek eman zituen:
01Karburozko zepa eta Na₂CO₃ arteko bateragarritasuna ona da, karburozko zepak aldamiozko material natural tradizionalak ordezkatzeko aukera ematen baitu Na₂CO₃/karburozko zepa konposatuen fase-aldaketako beroa biltegiratzeko materialak sintetizatzerakoan. Honek karburozko zepak eskala handiko baliabideen birziklapena errazten du eta karbono baxuko eta kostu baxuko konposatuen fase-aldaketako beroa biltegiratzeko materialen prestaketa lortzen da.
02Errendimendu bikaina duen fase-aldaketako bero-biltegiratze-material konposatu bat presta daiteke %52,5eko karburozko zepa eta %47,5eko fase-aldaketako materialarekin (Na₂CO₃). Materialak ez du deformaziorik edo ihesik erakusten, 993 J/g-ko beroa biltegiratzeko dentsitatea 100-900°C-ko tenperatura tartean, 22,02 MPa-ko konpresio-erresistentzia eta 0,62 W/(m•K-ko eroankortasun termikoa) ). 100 berotze/hozte zikloren ondoren, NC5 laginaren beroa biltegiratzeko errendimendua egonkor mantendu da.
03Aldamioen partikulen arteko fase-aldaketako materialaren film-geruzaren lodierak aldamio-partikulen arteko elkarrekintza-indarra eta fase-aldaketa konposatuaren beroa biltegiratzeko materialaren konpresio-indarra zehazten du. Fase-aldaketako materialaren masa-frakzio optimoarekin prestatutako beroa biltegiratzeko material konposatuak propietate mekaniko onenak ditu.
04Aldamioen material partikulen eroankortasun termikoa fase-aldaketa konposatuen beroa biltegiratzeko materialen bero-transferentziaren errendimenduan eragiten duen faktore nagusia da. Aldamioen material partikulen poro-egituran fase-aldaketako materialen infiltrazioa eta xurgapena aldamio-materialen partikulen eroankortasun termikoa hobetzen du, eta, horrela, fase-aldaketa konposatuaren beroa biltegiratzeko materialaren bero-transferentziaren errendimendua hobetzen du.
Argitalpenaren ordua: 2024-abuztuaren 12a