新型液壓泵可在1400℃下(xià)工作 将用(yòng)于太陽能發電

來自美國佐治亞理工學院、斯坦福大學和秘魯大學的研究人(rén)員發明了一種新型液壓泵，其采用的新型技術使(shǐ)該液壓泵可在溫度爲1673開(kāi)爾文(約爲1400℃)的環境下工作(zuò)。

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

研究人員(yuán)将液壓泵的應用範圍由冶金業擴大到(dào)太陽能發電。位于内華達州托諾帕附近的110兆瓦(wǎ)新月形沙丘太陽能熱發電塔，内有一個熔鹽(yán)儲存槽，該儲存槽(cáo)通過大量叫作“定日鏡”的鏡子(zǐ)将太陽光(guāng)反射到超高溫礦物表面來進行加熱，進(jìn)而驅動蒸汽渦(wō)輪機(jī)來産生電力。

爲什麽要使用熔(róng)鹽呢?因爲(wèi)熔鹽是良好的導熱(rè)體。液壓泵(bèng)将經過加熱的液态鹽存儲存槽中(zhōng)抽取到熱交換器，在熱交換器中，液(yè)态水變成水蒸氣驅動蒸汽渦輪機(jī)産生電力。研究人員面(miàn)對(duì)的一個難題是液态鹽隻有在溫度爲566℃時才能獲得(dé)，不過最(zuì)近(jìn)的研究發現液态錫能夠替代熔鹽。液态錫有更高導熱(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(liàng)級的傳熱系數。這就是新型液(yè)壓泵派上用場的地方(fāng)。液壓泵制造者估計新型液壓泵能夠使太陽能發電廠“相對提升約(yuē)50%的效率”和(hé)“降低約20%到30%的成本”。

然而，報(bào)道稱，還有(yǒu)更多的工作有(yǒu)待完善。因爲72小時的測試(shì)後，液(yè)壓泵的傳動裝置“受到了明顯的磨損”，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。