Акумулятор під ногами: знайдено спосіб використовувати землю для зберігання енергії

Дослідники з Каунаського технологічного університету (KTU) створили експериментальний тепловий акумулятор, здатний зберігати надлишкову енергію під землею і надавати її в періоди пікового попиту.

Про це пише портал Tech Xplore. Професор Тадас Жданкус і його команда розробили прототип наземного енергетичного осередку разом з випробувальною установкою, щоб вивчати, як земля під будівлями може акумулювати тепло.

"Ми виявили, що навіть пасивне використання ізольованого об'єму ґрунту під будівлею може знизити тепловтрати і підвищити її енергоефективність. Менші тепловтрати означають меншу потребу в енергії для опалення, що своєю чергою призводить до економії енергії", — розповів професор Жданкус.

Щоб адаптувати технологію для широкого використання, науковці зараз розробляють зменшені прототипи та покращують методи управління розподілом тепла. Їхня мета — інтегрувати такі рішення, як свердловини, палі та інші технології підземного теплообміну, у систему, яка може принести користь як промисловості, так і житловим будинкам.

Раніше професор Жданкус і його команда вивчали, як можна використовувати енергію вітру для виробництва тепла замість електрики, використовуючи гідравлічну систему. Вони виявили, що так звані гідравлічні втрати, які зазвичай розглядаються як неефективність, насправді генерують корисне тепло. При цьому частина цього тепла втрачалася, не доходячи до будівель, які воно повинно було обігрівати в холодну пору року.

"Питання полягало в тому, як не тільки скоротити втрати тепла в землю, а й зберегти й утримати його для майбутнього використання", — зазначив учений.

Щоб перевірити цю ідею, команда провела експерименти зі штучним джерелом тепла, розміщеним у поверхневих шарах ґрунту. В одному з випробувань ґрунт був нагрітий до точки, коли волога почала випаровуватися, спричиняючи фазовий перехід, при якому рідка вода стає парою. Коли пара проходить через землю, вона розподіляє тепло по ширшій області.

"Ми помітили різке підвищення температури скрізь, куди досяг потік пари. Це означає, що енергія рухається і її можна контролювати", — пояснив керівник дослідження.

Як зазначають у виданні, відкриття вчених показує, що підземне зберігання тепла може бути набагато ефективнішим, ніж вважалося раніше. Крім того, аналогічні принципи можуть застосовуватися до охолодження.

За словами дослідників, така система могла б допомогти збалансувати мережі централізованого теплопостачання або зняти напругу під час перевантажень електромережі. Крім того, під житловими будинками, вулицями або парковками можна встановити теплові акумулятори для індивідуального використання.