20210410_193015
HeatStock material. Image: Konsta Turunen, Aalto University, 2022

HeatStock

Tutkijat: Konsta Turunen, Ari Seppälä, Roza Yazdani, apulaisprofessori Annukka Santasalo-Aarnio, konetekniikan laitos, Insinööritieteiden korkeakoulu, Aalto-yliopisto 

Tuuliturbiinien ja aurinkopaneelien näkyvyys arjessa kasvaa, mutta uusien kestävien ja tehokkaiden energian varastointiratkaisujen kehitys on hieman hidastunut.  

Aalto-yliopiston Insinööritieteiden korkeakoulun tutkijoiden kehittämä HeatStock tarjoaa lupaavan katsauksen siihen, miltä tehokkaan pitkäaikaisen lämmön varastoinnin tulevaisuus voi näyttää. Tutkijat ovat kehittäneet menetelmän lämmön varastoimiseksi ja vapauttamiseksi jäähdyttämällä ja lämmittämällä uudelleen kahden huomattavan yleisen materiaalin, sokerialkoholin (aktiivinen aine ja elintarviketeollisuudessa käytettävä makeutusaine) ja polymeerin lisäaineen (samankaltainen vaippojen absorboiva aineen kanssa), seoksen, joka muuttaa sokerialkoholin lämpöä varastoivia ja vapauttavia ominaisuuksia.  

Tämä uusi lämmönvarastointitekniikka tarjoaa useita etuja tyypilliseen kuumavesisäiliöön verrattuna. Fyysisesti suureen vesisäiliöön verrattuna HeatStock on paljon pienempi, noin 12 m³ (verrattuna noin 300 m³ kuumavesisäiliöön). HeatStock voi varastoida lämpöenergiaa useita kuukausia ilman lämmönmenetystä. Sen sijaan kuumavesisäiliö on paljon alttiimpi elementeille, mikä tarkoittaa, että se menettää lämpöä ajan mittaan ja erityisesti lämpötilan laskiessa. Sokerialkoholi ja polymeerin lisäaine ovat myrkyttömiä materiaaleja, mikä eliminoi vaarallisten aineiden pääsyn ympäristöön. Tämä on ongelma, jota litiumioniakkujen ja aurinkopaneelien valmistajien on käsiteltävä.  

HeatStockin perustana oleva teknologia ja innovointi antavat meille rohkaisevan kuvan siitä, miltä kestävät lämmön varastointiratkaisut voisivat näyttää. HeatStock on tällä hetkellä pienimuotoinen prototyyppi, mutta sillä on suuri potentiaali vaihtoehtona yksityistalojen vesisäiliöille. Lähiöiden kuumavesisäiliöt ovat paljon suurempia, joten lämpöhäviöt ovat vähäisempiä. Kuitenkin, jos tästä tekniikasta halutaan kannattava lämpöenergian varastointiratkaisu, on sitä tuettava merkittävällä rahoituksella. Etenemättömyys näiden teknologioiden käyttöönotossa luo riskin siitä, että ne jäävät makaamaan laboratorioihin ja tutkimuslaitoksiin.  

Crystallization of the material under the microscope
Crystallisation of the material under polarised microscope. Image: © 2021 Elsevier

Tutkijat: Konsta Turunen, Ari Seppälä, Roza Yazdani, konetekniikan laitos, Insinööritieteiden korkeakoulu, Aalto-yliopisto 

Teksti: Peter Taggart

Image from remote site: www.aalto.fi

Heatstock – inventing a novel heat storage material | Aalto University (external link)

Novel heat storage material was invented at Aalto that is able to bring the summer’s heat into the winter time.

Image from remote site: www.aalto.fi

Department of Mechanical Engineering | Aalto University (external link)

The Department of Mechanical Engineering is a leading multidisciplinary research establishment with strong industrial ties and impact on industry and society alike.