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Oct 04, 2023

Heu machen, während die Sonne scheint: Sonnenwärme in geschmolzenem Salz speichern

Heu machen, während die Sonne scheint, ist ein altes Sprichwort, das dazu anregt, die Vorteile zu nutzen

Heu machen, während die Sonne scheint, ist ein altes Sprichwort, das dazu anregt, günstige Bedingungen zu nutzen, solange sie anhalten. Im Zusammenhang mit erneuerbaren Energien ist dieses Sprichwort besonders relevant, da Forscher und Ingenieure unermüdlich daran arbeiten, effiziente und kostengünstige Methoden zur Nutzung und Speicherung von Sonnenenergie zu entwickeln. Eine dieser vielversprechenden Technologien ist die Verwendung von geschmolzenem Salz zur Speicherung von Solarwärme, die eine nachhaltige und zuverlässige Lösung für die unstete Natur der Solarenergie bietet.

Solarenergie wird seit langem als saubere und reichlich vorhandene Energiequelle angepriesen, doch ihr unregelmäßiger Charakter war ein erhebliches Hindernis für ihre weitverbreitete Verbreitung. Die Sonne scheint nur tagsüber, und selbst dann können Wolkendecke und andere Wetterbedingungen die Sonneneinstrahlung reduzieren, die auf die Solarmodule trifft. Diese Variabilität bei der Solarstromerzeugung macht es schwierig, sich auf Solarenergie als primäre Stromquelle zu verlassen. Um diese Herausforderung zu meistern, haben Forscher verschiedene Methoden zur Speicherung von Sonnenenergie erforscht, sodass sie auch dann genutzt werden kann, wenn die Sonne nicht scheint.

Eine dieser Methoden ist die Verwendung von geschmolzenem Salz als Medium zur Speicherung von Sonnenwärme. Geschmolzenes Salz ist eine Salzmischung, die auf extrem hohe Temperaturen, typischerweise etwa 1.000 Grad Fahrenheit, erhitzt werden kann, ohne zu zerfallen oder zu verdampfen. Diese Eigenschaft macht geschmolzenes Salz zu einem idealen Kandidaten für die Speicherung großer Mengen thermischer Energie, die dann bei Bedarf in Strom umgewandelt werden kann.

Das Konzept, geschmolzenes Salz zur Speicherung von Sonnenwärme zu verwenden, ist nicht neu, aber jüngste Fortschritte in der Technologie haben es praktikabler und kostengünstiger gemacht. In einem typischen Energiespeichersystem für geschmolzenes Salz wird Sonnenlicht mithilfe von Spiegeln oder Linsen auf einen zentralen Turm konzentriert, der das geschmolzene Salz enthält. Das konzentrierte Sonnenlicht erhitzt das Salz auf hohe Temperaturen, das dann zur späteren Verwendung in isolierten Tanks gelagert werden kann.

Wenn Strom benötigt wird, wird die heiße Salzschmelze durch einen Wärmetauscher gepumpt, wo sie ihre Wärmeenergie an ein Arbeitsmedium, typischerweise Wasser oder Dampf, überträgt. Diese erhitzte Flüssigkeit treibt dann eine Turbine an, die Strom erzeugt. Nach der Übertragung der thermischen Energie gelangt die abgekühlte Salzschmelze zurück in den Lagertank, wo sie von der Sonne erneut erwärmt und in einem kontinuierlichen Kreislauf erneut genutzt werden kann.

Die Verwendung von geschmolzenem Salz zur Speicherung von Solarwärme bietet gegenüber anderen Energiespeichermethoden mehrere Vorteile. Erstens kann geschmolzenes Salz eine große Energiemenge in einem relativ kleinen Volumen speichern, was es zu einem effizienten Speichermedium macht. Zweitens ermöglichen die hohen Betriebstemperaturen von Salzschmelzsystemen eine höhere Umwandlungseffizienz bei der Stromerzeugung, was dazu beitragen kann, die Gesamtkosten der Solarenergie zu senken. Schließlich sind Salzschmelze-Speichersysteme relativ wartungsarm und haben eine lange Lebensdauer, was weiter zu ihrer Kosteneffizienz beitragen kann.

Mehrere große Energiespeicherprojekte für geschmolzenes Salz sind weltweit bereits in Betrieb, weitere befinden sich in der Entwicklung. Ein bemerkenswertes Beispiel ist das Crescent Dunes Solar Energy Project in Nevada, das 2015 seinen Betrieb aufnahm. Diese Anlage verwendet geschmolzenes Salz, um die von über 10.000 Spiegeln gesammelte Sonnenwärme zu speichern, und verfügt über eine Speicherkapazität von 1,1 Gigawattstunden, genug, um 75.000 Spiegel mit Strom zu versorgen Häuser für einen Tag.

Da sich die Welt weiterhin mit den Herausforderungen des Klimawandels und dem Bedarf an nachhaltigen Energiequellen auseinandersetzt, bietet die Verwendung von geschmolzenem Salz zur Speicherung von Sonnenwärme eine vielversprechende Lösung. Indem wir Heu machen, während die Sonne scheint, können wir die Kraft der Sonne nutzen und sie speichern, um sie dann zu nutzen, wenn sie am meisten benötigt wird, und so dazu beitragen, eine widerstandsfähigere und nachhaltigere Energiezukunft zu schaffen.