Исследователи из Техасского университета A&M совершили прорыв в разработке простых композитных материалов, которые могут сохранять энергию в виде тепла. Эти новаторские материалы сохраняют тепло так же, как батарея сохраняет электрическую энергию.
Хранение энергии таким образом не ново, но относительно простой дизайн этих композитов может открыть двери для их использования в различных отраслях, от отопления зданий до питания электромобилей. Новый дизайн должен позволить более эффективно использовать наши энергетические ресурсы.
Предыдущие исследования изучали эффективность систем хранения тепловой энергии, но ни одна не давала представления о том, как повысить скорость работы, оптимизировать и прогнозировать производительность таких материалов, как это сделали ученые из Техасского университета.
Ученые сосредоточились на дизайне композитных материалов с фазовым переходом, сочетающих металлы с высокой теплопроводностью для хранения тепловой энергии. Целью было создать материал, обеспечивающий баланс между плотностью энергии и плотностью мощности, позволяя эффективно сохранять энергию (и быстро заряжать) без добавления лишнего веса или объема. По сути, задача заключалась в том, чтобы разработать материал, который может хранить много энергии и одновременно быстро заряжаться, подобно электромобилю.
Исследователи смогли создать способ проектирования этих материалов, учитывающий, насколько горячим будет материал, сколько тепла может хранить в зависимости от его размера и сколько тепла он может хранить в зависимости от веса.