Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Sonnenenergie chemisch effizient speichern - Pilotanlage mit erfreulichen Resultaten

16.06.2005


Erstmalig wird konzentrierte Sonnenenergie als Hochtemperatur-Prozesswärme genutzt, um im Pilotmassstab einen metallischen Brennstoff herzustellen. In einem von der EU geförderten Forschungsprojekt haben das Schweizer Paul Scherrer Institut (PSI) und die ETH Zürich, zusammen mit andern Forschungsinstituten und der Industrie, jüngst einen wichtigen Meilenstein realisiert.



Eine 300-Kilowatt-Pilotanlage zur solaren Herstellung von Zink oberhalb von 1200 Grad Celsius wurde kürzlich in Israel erfolgreich in Betrieb genommen. Besonders attraktive Anwendungen des Zinks sind die Nutzung seines Energieinhalts zur elektrischen Stromerzeugung in Zink-Luft-Batterien sowie zur Produktion von Wasserstoff durch seine Reaktion mit Wasserdampf. In beiden Fällen entsteht wieder Zinkoxid, das erneut im Solarreaktor zu Zink reduziert werden kann. Bei einer derartigen Verwendung des Zinks oder des Wasserstoffs als "solarer Brennstoff" lässt sich die Sonnenenergie nach Wunsch zu beliebigen Zeiten und an beliebigen Orten nutzen.



Die solare Reaktortechnologie ist eine Schweizer Entwicklung des Paul Scherrer Instituts (PSI) und der ETH Zürich und bildet das Herzstück der Anlage. Zink entsteht bei etwa 1200 Grad Celsius aus Zinkoxid unter Beimischung von Holzkohle, wobei nur ein Fünftel der normalerweise bei der Zinkherstellung eingesetzten Kohle- bzw. Koksmenge benötigt wird. Die erforderliche Prozessenergie wird über ein Spiegelsystem bereitgestellt, das die einfallende Sonnenenergie konzentriert und auf die Öffnung des Solarreaktors lenkt, in dem die thermochemische Umsetzung abläuft. Das Hauptprodukt Zink verlässt den Reaktionsraum gasförmig und wird in einem speziell für diesen Zweck entwickelten Abgassystem zu Zinkstaub kondensiert und abgeschieden.

"Nach umfangreichen Vorversuchen mit Reaktor-Prototypen am Solarofen des PSI konnten wir, zusammen mit unseren Projektpartnern aus Schweden, Frankreich und Israel, eine 300-Kilowatt-Pilotanlage am Weizmann Institute of Science (WIS) in Rehovot bei Tel Aviv in Betrieb nehmen", erklärt PSI-Mitarbeiter Christian Wieckert, wissenschaftlicher Koordinator des Projekts.

Bis zu 60 Prozent Wirkungsgrad als Ziel

In ersten Versuchen wurden letzthin etwa 30 Prozent der einfallenden Sonnenenergie für die chemische Umsetzung genutzt und damit 45 Kilogramm Zink pro Stunde produziert, womit die projektierten Ziele bezüglich Durchsatz und Effizienz bereits weitestgehend erreicht wurden. Noch höhere Wirkungsgrade werden bei den für diesen Sommer geplanten systematischen Testreihen erwartet. Grössere industrielle Anlagen, für die das laufende Projekt die Grundlagen liefern soll, dürften eine Effizienz von 50 bis 60 Prozent erreichen. Damit eröffnet der solarchemische Prozess einen effizienten thermochemischen Weg für die Speicherung und den Transport von Sonnenenergie in Form eines solaren Brennstoffes.

Die Forschung auf dem Gebiet der Hochtemperatur-Solarchemie an der ETH und am PSI verbindet grundlegende physikalische und chemische Studien mit der verfahrenstechnischen Entwicklung von solarchemischen Reaktoren. Langfristiges Ziel ist die Entwicklung von Brennstoffen, die mit einer sauberen, universellen und nachhaltigen Energiequelle hergestellt werden. "Solare Brennstoffe können für eine umweltfreundliche Energieversorgung genutzt werden und damit einen Beitrag zur Lösung der Klimaproblematik leisten", sagt Aldo Steinfeld, Professor vom Institut für Energietechnik an der ETH Zürich und Leiter des Labors für Solartechnik am PSI.

Beat Gerber | idw
Weitere Informationen:
http://www.psi.ch/medien/medien_news.shtml
http://www.psi.ch

Weitere Berichte zu: 300-Kilowatt-Pilotanlage Brennstoff ETH Sonnenenergie

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht DFKI-Roboter erkunden autonom Lavahöhlen auf Teneriffa
21.11.2017 | Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz GmbH, DFKI

nachricht Digitale Messtaster von WayCon – höchst präzise und vielseitig einsetzbar
14.11.2017 | WayCon Positionsmesstechnik GmbH

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Kleine Strukturen – große Wirkung

Innovative Schutzschicht für geringen Verbrauch künftiger Rolls-Royce Flugtriebwerke entwickelt

Gemeinsam mit Rolls-Royce Deutschland hat das Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS im Rahmen von zwei Vorhaben aus dem...

Im Focus: Nanoparticles help with malaria diagnosis – new rapid test in development

The WHO reports an estimated 429,000 malaria deaths each year. The disease mostly affects tropical and subtropical regions and in particular the African continent. The Fraunhofer Institute for Silicate Research ISC teamed up with the Fraunhofer Institute for Molecular Biology and Applied Ecology IME and the Institute of Tropical Medicine at the University of Tübingen for a new test method to detect malaria parasites in blood. The idea of the research project “NanoFRET” is to develop a highly sensitive and reliable rapid diagnostic test so that patient treatment can begin as early as possible.

Malaria is caused by parasites transmitted by mosquito bite. The most dangerous form of malaria is malaria tropica. Left untreated, it is fatal in most cases....

Im Focus: Transparente Beschichtung für Alltagsanwendungen

Sport- und Outdoorbekleidung, die Wasser und Schmutz abweist, oder Windschutzscheiben, an denen kein Wasser kondensiert – viele alltägliche Produkte können von stark wasserabweisenden Beschichtungen profitieren. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) haben Forscher um Dr. Bastian E. Rapp einen Werkstoff für solche Beschichtungen entwickelt, der sowohl transparent als auch abriebfest ist: „Fluoropor“, einen fluorierten Polymerschaum mit durchgehender Nano-/Mikrostruktur. Sie stellen ihn in Nature Scientific Reports vor. (DOI: 10.1038/s41598-017-15287-8)

In der Natur ist das Phänomen vor allem bei Lotuspflanzen bekannt: Wassertropfen perlen von der Blattoberfläche einfach ab. Diesen Lotuseffekt ahmen...

Im Focus: Ultrakalte chemische Prozesse: Physikern gelingt beispiellose Vermessung auf Quantenniveau

Wissenschaftler um den Ulmer Physikprofessor Johannes Hecker Denschlag haben chemische Prozesse mit einer beispiellosen Auflösung auf Quantenniveau vermessen. Bei ihrer wissenschaftlichen Arbeit kombinierten die Forscher Theorie und Experiment und können so erstmals die Produktzustandsverteilung über alle Quantenzustände hinweg - unmittelbar nach der Molekülbildung - nachvollziehen. Die Forscher haben ihre Erkenntnisse in der renommierten Fachzeitschrift "Science" publiziert. Durch die Ergebnisse wird ein tieferes Verständnis zunehmend komplexer chemischer Reaktionen möglich, das zukünftig genutzt werden kann, um Reaktionsprozesse auf Quantenniveau zu steuern.

Einer deutsch-amerikanischen Forschergruppe ist es gelungen, chemische Prozesse mit einer nie dagewesenen Auflösung auf Quantenniveau zu vermessen. Dadurch...

Im Focus: Leoniden 2017: Sternschnuppen im Anflug?

Gemeinsame Pressemitteilung der Vereinigung der Sternfreunde und des Hauses der Astronomie in Heidelberg

Die Sternschnuppen der Leoniden sind in diesem Jahr gut zu beobachten, da kein Mondlicht stört. Experten sagen für die Nächte vom 16. auf den 17. und vom 17....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Tagung widmet sich dem Thema Autonomes Fahren

21.11.2017 | Veranstaltungen

Neues Elektro-Forschungsfahrzeug am Institut für Mikroelektronische Systeme

21.11.2017 | Veranstaltungen

Raumfahrtkolloquium: Technologien für die Raumfahrt von morgen

21.11.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Wasserkühlung für die Erdkruste - Meerwasser dringt deutlich tiefer ein

21.11.2017 | Geowissenschaften

Eine Nano-Uhr mit präzisen Zeigern

21.11.2017 | Physik Astronomie

Zentraler Schalter

21.11.2017 | Biowissenschaften Chemie