Pumpe aus Keramik-Material funktioniert bei bis zu 1400 Grad Celsius
Hohe Temperaturen erhöhen die Effizienz bei der Speicherung von Wärmeenergie, doch bislang fehlte es an Materialien, die damit zurechtkommen. US-Forscher haben jetzt eine hitzebeständige Pumpe aus Keramik entwickelt.
- Sascha Mattke
US-Wissenschaftler haben eine Keramikpumpe entwickelt, die bei Temperaturen von bis zu 1400 Grad Celsius betrieben werden kann. Das sind mehrere 100 Grad mehr als bei bisherigen Systemen für Wärmetransport, was bedeutende neue Möglichkeiten in der Energiespeicherung eröffnet. Ein Prototyp hat bereits 72 Stunden am Stück zuverlässig funktioniert. Weil trotzdem anschließend Abnutzungserscheinungen festzustellen waren, will das Team als Nächstes eine Pumpe aus Siliziumkarbid herstellen, berichtet
Wie die Forscher erklären, könnte die Pumpe für ein zuverlässiges Speichersystem für das Stromnetz verwendet werden. Ein solches Wärmespeichersystem würde mit flüssigen Metallen wie geschmolzenem Silizium funktionieren und Wärmeenergie bei weitaus höheren Temperaturen speichern und transportieren als die bislang genutzten Trägermedien wie zum Beispiel geschmolzenes Salz. Höhere Temperaturen bedeuten, dass sich mehr Wärmeenergie in mechanische oder elektrische umwandeln lässt, so dass die Gesamteffizienz zunimmt.
Das Interesse an flüssigen Metallen als Medium zur Wärmespeicherung nimmt seit einiger Zeit zu, doch das Problem waren bislang Pumpen und Leitungen, die diesen Bedingungen standhalten können. Keramik übersteht sehr hohe Temperaturen, ist aber auch spröde und damit ein schwieriges Material für die Verwendung in Maschinen-Komponenten. Diese Einschränkungen konnten die Forscher am Georgia Institute of Technology zusammen mit Kollegen der Universitäten Stanford und Purdue durch neue Kompositmaterialien umgehen. Außerdem nutzten sie Diamant-Werkzeuge und Präzisionsmaschinen. Die nötigen Dichtungen wiederum sind aus Graphit, das ebenfalls sehr hohen Temperaturen standhält.
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(sma)
