Energia termikoaren biltegiratzea (Thermal Energy Storage – TES) gero eta interes handiagoa hartzen ari da industria- eta energia-sektoreetan, energia-kudeaketan irtenbide iraunkorrak eta eraginkorrak eskaintzeko potentziala duelako.
Biltegiratze termikoko medio tradizionalek (gatz urtuek, esaterako) erronka esanguratsuak dituzte ingurumen-iraunkortasunari dagokionez, erauzte eta prozesatze bideengatik. Arazo horri aurre egiteko, ahalegin handia ari da egiten alternatiba iraunkorragoak garatzeko. Bide horretan, material solido berriak ikertu eta garatu dira, biltegiratze termikoko bitarteko eraginkor eta ekologiko gisa balio dezaketenak, ezaugarri termofisiko eta mekaniko egokiak dituztenak eta, gainera, iraunkortasun- eta erantzun-bermeak eskaintzen dituztenak berariazko erabilera-baldintzetan.
Horien artean, azpiproduktu industrialek (altzairugintzako arku elektrikoko labeko zepa beltzak, esaterako) eta beste material batzuek, hala nola harri naturalek, zeramikek edo material sintetiko batzuek, potentzial handia dute energia berriztagarriaren eta eraginkortasun energetikoaren arloan aukera berriak irekitzeko. Hala ere, haien iraunkortasun-propietateak ziurtatu behar dira kasu bakoitzerako berariazko aplikazio-baldintzetarako: eragiketa-tenperaturen tartea, materialek jasaten dituzten indar mekanikoak, ziklo mekanikoak eta termikoak, eta abar.
AZTERLANek industriari eta energia-sektoreari laguntzen die, ohantze granularretan oinarritutako biltegiratze termikoko bitarteko berriak garatzen, material alternatiboen portaera termomekanikoa garatuz eta baliozkoduz.
- Dentsitate energetiko handia: Materialak bolumen unitate bakoitzeko energia biltegiratzeko ahalmen handia izan behar du, biltegiratze-sistema trinko eta eraginkorrak ahalbidetuz
- Bero-transferentzia bikaina: Funtsezkoa da materialak eroankortasun termiko handia izatea, biltegiratutako beroaren karga eta deskarga azkarra errazteko eta sistemaren eraginkortasuna hobetzeko
- Egonkortasun termikoa: Materialak bere propietate fisiko eta kimikoak egonkor mantendu behar ditu tenperatura altuetan aldi luzeetan, errendimendu sendoa bermatuz.
- Korrosioarekiko erresistentzia: Epe luzerako iraunkortasuna eta errendimendua bermatzeko, materialak erresistentea izan behar du korrosioarekiko, bereziki hainbat substantziaren eraginpean egon daitekeen industria-inguruneetan.
Eguzki-energia kontzentratuko plantak eta beste iturri berriztagarri batzuk biltegiratze termikoko sistemak integratzen ari dira, aldizkakotasunaren erronka gainditzeko. Teknologia horri esker, puntako orduetan sortutako soberakin energetikoa atzitu eta kontserbatu daiteke, eta, horrela, sorkuntza elektriko egonkor eta jarraitua errazten da, baita eguzki-ekoizpen edo produkzio eoliko txikiko aldietan ere.
AZTERLANek ekipo berritzaile bat garatu du biltegiratze termikoko baldintzetan dauden material eta azpiproduktu granularren portaera eta iraunkortasuna ebaluatzeko:
- Energia termikoa biltegiratzeko sistemen baldintza operatiboak erreproduzitzen dituzten ziklo termiko azeleratuak simulatu
- Materialen erresistentzia mekanikoa eta egonkortasuna ebaluatzea ziklo termiko errepikakorren aurrean (ratcheting fenomenoa)
- Ohe granularraren trinkotzea eta aldaketa bolumetrikoak aztertzea (Tomografia konputarizatua erabiliz, laginaren trinkotzea X zikloren ondoren bistaratzea lortzen da, edukiontzitik atera beharrik gabe)
- Eragiketan zehar xeheen degradazioa eta sorrera neurtzea
Ekipoaren ezaugarriak:
- Tenperatura tartea: Inguru tenperatura - 800°C
- Edukiera: 8.000 cm3 arte (8 litro). Adib. Zepa pikortsuekin, 20 kg inguru
- Aire-fluxu kontrolatua, eragiketa-baldintza desberdinak simulatzeko
- Tenperatura eta deformazioa monitorizatzeko tresna aurreratuak
