新型液壓泵可在1400℃下工作 将用于太陽能發電

來(lái)自美國佐治亞理工學院、斯坦福大(dà)學和秘魯大學的研究人員發明了(le)一種新型液壓(yā)泵，其采用(yòng)的新型(xíng)技術使該液壓泵(bèng)可在溫度爲1673開爾文(約爲(wèi)1400℃)的(de)環境下工作。

新型液壓泵(bèng)由陶瓷、石墨、金屬鎢(wū)和一種叫氮化鋁陶瓷的材(cái)料制成，氮化鋁陶瓷是“可加工的氮化鋁複合(hé)物”。這(zhè)種新型液壓(yā)泵是爲了解決材料在(zài)高溫環境下發(fā)生膨脹的問題(tí)而量身設(shè)計的。據報道，在測試中，新型液壓泵僅垂直膨脹了1mm。研究(jiū)人員稱，這種新型液壓泵可以連續工作72小時，它的極限工作溫度也不是1400℃，因爲他們的發(fā)熱器不能提供更(gèng)高(gāo)的溫度，所以真正的極限溫度還不能确定。

研究人員将液壓泵的應用範圍由冶金業擴大到太陽(yáng)能發(fā)電。位于内華達州托諾帕附近的110兆瓦新月形沙丘(qiū)太陽能熱(rè)發電塔，内有一個(gè)熔鹽儲(chǔ)存槽，該儲存槽通過(guò)大量叫作“定日鏡(jìng)”的鏡子将(jiāng)太(tài)陽光(guāng)反射(shè)到超高溫礦物表面來進行加(jiā)熱，進而驅動蒸汽渦輪機來産生電(diàn)力。

爲什麽要使用熔鹽呢?因爲熔鹽是良好的導熱體。液壓泵将經過(guò)加熱的液态鹽存(cún)儲存槽中抽取到熱交換器，在熱交換(huàn)器(qì)中，液态水變成水蒸(zhēng)氣驅動蒸汽渦(wō)輪機産生(shēng)電力(lì)。研究人員面對的一個難題是液态鹽隻有在溫度(dù)爲566℃時才能獲得，不過最近的研究發現(xiàn)液态錫能夠替代熔鹽。液态錫有(yǒu)更高導熱系數并且(qiě)能夠在溫(wēn)度爲1400℃時使用，瞬時提高了(le)2到3個數量級的傳(chuán)熱系數。這就是新(xīn)型液壓泵派上用場的地方。液壓(yā)泵(bèng)制造者估計新型(xíng)液壓泵能夠使太陽能發電廠“相對(duì)提升約50%的效率”和“降低約20%到(dào)30%的成本”。

然而，報道稱，還有(yǒu)更多的工作有待完善。因爲72小(xiǎo)時的測試(shì)後，液壓泵的傳動(dòng)裝置“受到了明顯的磨損”，所(suǒ)以研究人員需要改進設計以使液壓泵能夠長時間工作。