Насос для расплавленного металла будет работать при температуре свыше 1000 °C

Американские исследователи придумали механизм, способный перекачивать жидкости при температуре до 1400 °C. Прибор позволит, в частности, строить намного более вместительные хранилища энергии для солнечных электростанций. Статья с результатами опубликована в Nature.

С очень горячими веществами сложно работать: в большинстве случаев жидкость, нагретая свыше 1000 °C, будет портить находящиеся с ней в контакте материалы. В новой работе сотрудники Технологического института Джорджии, Стэнфордского университета и Университета Пердью создали специальную керамику, способную выдерживать расширение и сжатие, связанное с нагреванием и охлаждением. Еще одним нововведением стало намеренное несоответствие зубчатых передач и двигателя при нормальных условиях, которое исправляется при достижении температур, недоступных для подобных устройств ранее.

«С чем большими температурами вы можете работать, тем больше тепловой энергии можно превратить в механическую или электрическую, — рассказывает соавтор работы Асегун Генри, — но, когда материалы оболочек нагреваются, они становятся мягкими, что накладывает ограничения на всю систему».

Ученые считают, что новый механизм может применяться при хранении энергии и химическом синтезе. Солнечные электростанции часто сталкиваются с тем, что хранить накопленную за день энергии негде. Для этого используются разные способы, в том числе накопление энергии в плавленой соли, температура которой достигает 566 °C. Новый насос позволит перейти к более горячим материалам, что должно как повысить эффективность, так и снизить затраты на 20–30%. В химическом синтезе механизм можно будет использовать при получении водорода из метана без производства углекислого газа. В планах коллектива добиться работы насоса при температуре до 2000 °C.