新型液壓泵可在1400℃下工作 将用于太陽能發電

來自美國佐治亞理工學(xué)院、斯(sī)坦福大學和秘魯大學的研究人員發明了(le)一種新型液壓(yā)泵，其采用的新型技術使(shǐ)該液壓泵可在(zài)溫度(dù)爲1673開爾文(約爲1400℃)的環境下工作。

新型液壓泵由陶瓷(cí)、石墨、金屬鎢和一種叫氮化鋁陶瓷(cí)的材料制成，氮化鋁陶瓷是“可加工(gōng)的氮化鋁複(fú)合物”。這種新型液壓泵是(shì)爲(wèi)了解決材料在高溫環境下發生膨脹的問題而量身設計的。據報道，在測試中，新型液壓泵僅垂直膨脹了1mm。研究人員稱，這(zhè)種新型液壓泵可以連續工作72小時，它的極限工作(zuò)溫度也不是1400℃，因爲他們的發熱器不(bú)能提供更高的溫度，所以真正的極限溫度(dù)還不能确(què)定。

研究人員(yuán)将液(yè)壓泵的應用範(fàn)圍由冶金業擴大到太陽能發電。位于内華達州托諾帕附近的110兆瓦新月(yuè)形沙丘太陽能熱發電塔，内有一個熔(róng)鹽儲存槽(cáo)，該儲(chǔ)存槽通過大量叫作“定日鏡”的鏡子(zǐ)将(jiāng)太陽光反射到超(chāo)高溫礦物表面來進行加(jiā)熱，進(jìn)而驅動蒸汽渦輪機來産生電力。

爲什麽要使用熔(róng)鹽呢?因爲(wèi)熔鹽是良(liáng)好的導熱體。液壓泵将經過加熱的液态鹽存儲存槽中抽取到熱交換器(qì)，在熱交換器中，液(yè)态水變成(chéng)水蒸氣(qì)驅動蒸汽渦輪機(jī)産生電力。研究人員面對的一個難題是液态鹽隻有(yǒu)在溫度爲566℃時才能獲得，不過最近的研究發現液态錫(xī)能夠替代熔鹽。液态(tài)錫有更高導熱(rè)系數并且能夠在溫度爲1400℃時使用，瞬時提高了2到3個數量級的傳熱(rè)系數。這就是新型液壓泵派上用場的地方。液壓泵制造者(zhě)估計(jì)新型液壓泵能夠使太陽能發電廠“相對提升約50%的效率”和“降低約20%到30%的成本(běn)”。

然而，報道稱，還有更多的工作有待完善。因爲72小時的測試後，液壓泵的傳動裝置“受到了明顯的磨(mó)損”，所以研究人員需要改進設計(jì)以使液壓泵能夠長時間工作。