Czujniki ciepła, które zwiększą efektywność elektrowni

Czujniki ciepła, które zwiększą efektywność elektrowni

Zespół sensoryków z National Energy Technology Laboratory (NETL) pracuje nad technologią umożliwiającą stworzenie czujników do wykrywania składu gazu w wysokich temperaturach. Celem badań jest opracowanie nowych materiałów o dużym współczynniku odpowiedzi optycznej i stabilności pomiarowej w wysokich temperaturach. Posłużą one za bazę dla nowych sensorów.

Wysoka temperatura oraz nieprzyjazne środowisko to warunki, które spotkać można w różnorodnych zaawansowanych aplikacjach, ale przede wszystkim w przetwarzaniu paliw kopalnych, na przykład w turbinach gazowych i zaawansowanych systemach spalania. Monitorowanie w czasie rzeczywistym krytycznych parametrów procesu może mieć znaczący wpływ na działające elektrownie. Może wpływać na zwiększenie efektywności i ograniczenie emisji. Zachęci również do inwestycji w technologie wytwarzania energii na bazie paliw kopalnych następnej generacji.

W środowiskach o wysokiej temperaturze, technologie oparte o czujniki optyczne mają przewagę w stosunku do czujników chemiczno-rezystancyjnych, które są ograniczone przez konieczność prowadzenia instalacji elektrycznej oraz niestabilność styków elektrycznych i połączeń.

Poprzez połączenie symulacji teoretycznych i eksperymentów, zespół wykazał, że transparentne tlenki przewodzące, takie jak ZnO domieszkowany aluminium z dużą dozą prawdopodobieństwa będą mogły zostać zastosowane we wspomnianych aplikacjach w zakresie bliskiej podczerwieni. W tej wyjątkowej klasie materiałów, przewodność elektryczna może być bezpośrednio związana z właściwościami absorpcyjnymi bliskiej podczerwieni.

Do tej pory, idąc tym tropem, badaczom udało się skutecznie wykrywać gazy w temperaturze 700°C. Zespół uważa, że wyższe temperatury są możliwe do osiągnięcia przez zmianę sposobu domieszkowania.

(rr)