新型液壓泵可(kě)在1400℃下工作(zuò) 将用于太陽能發電

來(lái)自美國佐治亞理工學院、斯(sī)坦福大(dà)學和秘魯大學的研究人員發(fā)明(míng)了一種新型液壓泵，其采用的新型技術(shù)使該液壓泵可在(zài)溫度爲1673開爾(ěr)文(約爲1400℃)的環境下工作。

新型液壓泵由陶瓷、石墨(mò)、金屬鎢和一種叫氮化鋁陶瓷的材料制(zhì)成，氮化鋁陶瓷是“可(kě)加工的氮化鋁複合物”。這種新型(xíng)液壓泵是爲了解(jiě)決材料在(zài)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(chuí)直膨脹了(le)1mm。研究(jiū)人員稱，這種新型液壓泵可以連續工作72小時(shí)，它的極限工作溫(wēn)度(dù)也不是1400℃，因爲他們的發熱器不(bú)能(néng)提供更(gèng)高的溫度，所以真正的極限溫度還不能确定。

研究人員将液壓泵的應(yīng)用範圍由冶金業(yè)擴大到太陽能發(fā)電。位于内華達州托諾帕附近的110兆瓦新月形沙丘太陽(yáng)能熱發電塔，内有一個熔鹽儲(chǔ)存槽，該儲存槽通過大量叫作“定日鏡(jìng)”的鏡子将太陽光反射到超高溫礦物表面來進行加熱，進而驅(qū)動蒸汽渦輪機來産(chǎn)生電力。

爲(wèi)什麽要使用熔鹽呢?因爲熔鹽是良好的導熱(rè)體。液壓泵将經過加(jiā)熱的(de)液态鹽存儲存槽中抽取到熱交換器，在熱交換器中，液态水變成水蒸氣驅動蒸汽渦輪機産生(shēng)電力。研究人員面對的一個(gè)難題是液态鹽隻有在溫度(dù)爲566℃時才能(néng)獲得，不過(guò)最近的(de)研究發現液态錫能夠替代熔鹽。液态錫有更高導熱系數并且(qiě)能夠在溫(wēn)度爲1400℃時使用，瞬時提高了(le)2到3個數量(liàng)級(jí)的傳熱系數。這就是新型液壓泵派上用場的(de)地方。液壓(yā)泵制造者估計新型(xíng)液壓泵(bèng)能夠使太(tài)陽能發電廠“相對(duì)提(tí)升約50%的效(xiào)率”和“降低約20%到30%的成本”。

然而，報道稱，還有(yǒu)更多的工作有待(dài)完善。因(yīn)爲72小時的測試後，液壓泵的(de)傳動裝置“受到了(le)明顯的磨損”，所(suǒ)以研究人員需(xū)要改進設計以使液壓泵(bèng)能(néng)夠長時間工作。