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美研究人员发明新型液压泵或可用于太阳能发电

    美国科技博客网站近日的一份报告显示,来自美国佐治亚理工学院、斯坦福大学和秘鲁大学的研究人员发明了一种新型液压泵,其采用的新型技术使该液压泵可在温度为1673开尔文(约为1400℃)的环境下工作。

   新型液压泵由陶瓷、石墨、金属钨和一种叫氮化铝陶瓷的材料制成,氮化铝陶瓷是“可加工的氮化铝复合物”。这种新型液压泵是为了解决材料在高温环境下发生膨胀的问题而量身设计的。据报道,在测试中,新型液压泵仅垂直膨胀了1mm。研究人员称,这种新型液压泵可以连续工作72小时,它的极限工作温度也不是1400℃,因为他们的发热器不能提供更高的温度,所以真正的极限温度还不能确定。

   研究人员将液压泵的应用范围由冶金业扩大到太阳能发电。位于内华达州托诺帕附近的110兆瓦新月形沙丘太阳能热发电塔,内有一个熔盐储存槽,该储存槽通过大量叫作“定日镜”的镜子将太阳光反射到超高温矿物表面来进行加热,进而驱动蒸汽涡轮机来产生电力。

   为什么要使用熔盐呢?因为熔盐是良好的导热体。液压泵将经过加热的液态盐存储存槽中抽取到热交换器,在热交换器中,液态水变成水蒸气驱动蒸汽涡轮机产生电力。研究人员面对的一个难题是液态盐只有在温度为566℃时才能获得,不过最近的研究发现液态锡能够替代熔盐。液态锡有更高导热系数并且能够在温度为1400℃时使用,瞬时提高了2到3个数量级的传热系数。这就是新型液压泵派上用场的地方。液压泵制造者估计新型液压泵能够使太阳能发电厂“相对提升约50%的效率”和“降低约20%到30%的成本”。

   然而,报道称,还有更多的工作有待完善。因为72小时的测试后,液压泵的传动装置“受到了明显的磨损”,所以研究人员需要改进设计以使液压泵能够长时间工作。

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