Optimierung der Reaktionsbetteigenscharften für thermochemische Energiespeicher

Kurzfassung

Thermische Energiespeicher kommen in Kraftwerken, solarthermischen Prozessen und in der industriellen Abwärmenutzung zur Anwendung. Neben der sensiblen Wärmespeicherung werden derzeit vorwiegend Latentwärmespeicher entwickelt und genutzt. Thermochemische Wärmespeicher hingegen bieten zwar deutlich höhere Speicherdichten sowie die Möglichkeit zur Wärmetransformation, befinden sich derzeit jedoch noch im Grundlagenstadium. Für Hochtemperaturprozesse konnte die thermische Speicherung von Energie mittels der Reaktion von Calciumoxid und Wasserdampf zu Calciumhydroxid erfolgreich demonstriert werden. Auf Grund der geringen Permeabilität und Wärmeleitfähigkeit sowie der Tendenz zur Agglomeratbildung kommerziell verfügbarer CaO/Ca(OH)2 Pulver, sind hierfür jedoch innovative Speicherkonzepte zur Wärmeein- und -auskopplung notwendig. Für das Konzept der direkten Wärmeeinkopplung, bei welchem das Wärmeträgermedium das Reaktionsbett durchströmt und damit sehr hohe Leistungsdichten realisiert werden können, ist eine gute Permeabilität der Schüttung notwendig. Mit dem hier vorgestellten Verfahren konnte die Permeabilität der Pulverschüttung deutlich verbessert werden, was zu einer drastischen Verkürzung der Zyklenzeiten bei der Be- und Entladung führte. Anhand von Zyklenversuchen konnte zudem gezeigt werden, dass Agglomerationseffekte vermieden werden können.