Yüksek Sıcaklık Termal Enerji Depolanmasında Hibrit Malzeme Kullanımının Araştırılması


Hasırcı H., Uluses Z.(Yürütücü)

TÜBİTAK Projesi, 2023 - 2024

  • Proje Türü: TÜBİTAK Projesi
  • Başlama Tarihi: Şubat 2023
  • Bitiş Tarihi: Ocak 2024

Proje Özeti

Artan nüfus, teknolojik gelişmeler ve beraberinde yükselen yaşam standartları enerji ihtiyacında artışa neden olmaktadır. Fosil yakıtların çevresel etkileri ve sürdürülebilir olmaması göz önüne alındığında yenilenebilir enerji kaynakları önemli bir alternatif olarak öne çıkmaktadır. Ancak yenilenebilir enerji teknolojilerinin önündeki en önemli engellerden biri de enerji kaynağının süreksizliğidir. Dolayısıyla, yük ile talep arasındaki düzensizlikleri ortadan kaldırarak enerji depolama teknolojilerinin uygulanması ve bu konuda yenilikçi yaklaşımların geliştirilmesi, başta enerji arzının sürekliliği olmak üzere çevresel ve ekonomik alanlarda kritik öneme sahiptir.

 

Termal enerji depolanması görülür ve gizli ısının bir malzeme içerisinde yapılmaktadır. Bu malzemeye depolama malzemesi denilmektedir. Faz değişim malzemeleri (FDM) ısıl enerji depolama sistemleri düşük hacimde yüksek ısıl enerji depolama kapasitesine sahip olmaları nedeniyle ısıtma/soğutma veya güç üretim sistemlerinde uygulanmaktadır. Bunun yanı sıra, sahip oldukları yüksek ısıl dayanımları nedeniyle, dar bir sıcaklık aralığında uzun süreli çalışma sağlayabildiğinden, düşük sıcaklık dalgalanmalarına izin verilen ısıl kontrol uygulamalarında da yaygın olarak tercih edilmektedir.

 

Projede 550-650 °C aralığında termal enerji depolaması yapılacaktır. Kullanılacak depolama malzemesi hem görülür ısı (kütlesel depolama) hem de gizli ısı (faz değiştirerek depolama) özelliklerine sahip hibrit bir malzemedir.

 

Bu çalışmada; atık ısı ve atıl elektrik enerjisi ısıl enerji olarak depolanacaktır. Bu amaçla dökümhanelerde kullanılan kalıp kumu kullanılarak hem ısı depolama hem de çevre kirliği sorunları giderilecektir. Bu malzemeye ısıl şarj/deşarj özelliklerinin geliştirilmesi ve şekillendirme işlemleri için ilaveler yapılacaktır. Proje çalışmasında ana depolama malzemesinin bu işe uygunluğu ve farklı oranlardaki bu ilavelerin depolama performansına etkileri incelenecektir.