Till innehåll på sidan

Flytande salt ska värma Afrika och Europa

Till det senaste inom koncentrerad solenergiteknik hör sol-tornet Molten Salt Solar Tower; en teknikprocess med nitratsalt som värmeöverföringsmedia. I det här direktlagringssystemet för koncentrerad solkraft fungerar nitratsaltet också som lagringsmedia. Bilden visar sol-tornet Gemasolar 20MW i Spanien.

FORSKNING PÅ DJUPET

Publicerad 2012-08-06

På bara sex timmar tar jordens ökenlandskap emot mer energi från solen än vad hela mänskligheten konsumerar under ett år.
– Solkraftverken ”Solar Towers” lagrar energin billigt och distribuerar energi dygnet runt. Vi har lyckats komma förbi de starkaste argumenten mot förnybar energiteknik, säger Tobias Prosinečki, civilingenjör från KTH i förnybar energi.

Tobias Prosinečki leder arbetet med att utforma och installera gigantiska termiska solkraftverk i öknen, så kallade Molten Salt Solar Towers, för företaget Solarmillenium AG. Han har medverkat till utvecklingen av tekniken till sol-tornen.

Så här går processen till:

Solenergi samlas upp genom hundratals roterande speglar, utplacerade på ett flera hundra kvadratmeter stort område. Speglarna följer automatiskt solens rörelse under dagen. Solljuset reflekteras och fokuseras till strålningsmottagaren, där det koncentrerade solljuset är mellan 500 och 1 500 gånger starkare än den ursprungliga solstrålningen.

– Mottagaren i toppen av sol-tornet omvandlar strålningen till värmeenergi, med möjlighet att nå temperaturer över 550 grader Celsius, berättar Tobias Prosinečki.

Värmen som alstras distribueras och används därefter på samma sätt som den el som genererats av fossila bränslen och kärnkraft – via standardteknik och industriella processer som turbiner. Energin lagras i själva värmemediet, i det här fallet nitratsalt, vilket gör att lagringsprocessen blir mycket kostnadseffektiv.

Eftersom värmen lagras snabbt och billigt kan solvärmeanläggningen distribuera koncentrerad energi dygnet runt, även under nätter och molniga dagar. Anläggningen är i drift dygnet runt.

– Jag har designat och optimerat sol-tornet i flera års tid. Så nu har jag expertkunskaper om solkraftverkets egenskaper och begränsningar, gällande allt från komponent funktion till kostnadsfaktorer, säger Tobias Prosinečki. Han har representerat industrin för Desertec-projektet i samtal med Europaparlamentet i Haag.

– Vi har hittat lösningen som världen behöver för att få tillgång till hållbar solenergi 24 timmar per dygn. Alla jordens länder kommer att kunna ta del av den solenergi som utvinns genom sol-torn i öknen, säger Tobias Prosinečki.

Det pågående Molten Salt Solar Tower-projektet som han leder är en del av det europeiska projektet Desertec, som främjar utvecklingen av förnybara energikällor, däribland solenergi.

– För mig känns det viktigt att bidra till arbetet med att hejda klimatförändringarna, som ju i dagsläget är en av mänsklighetens största utmaningar. Desertec kombinerar klimatfrågor och energisäkerhet, säger Tobias Prosinečki.

Ett av Desertecs mål är att öka elproduktionen i norra Afrika, i Mellanöstern och Europa med hjälp av solenergi. Den el som produceras i nordafrikanska ökenområden, som Sahara-öknen, kan överföras till Europa och till de afrikanska länderna genom ett omfattande elnät med högspänd likström.

Projektets har som målsättning att strömmen från sol-tornen ska tillgodose en betydande del av elbehovet i de nordafrikanska länderna, och att elnätet kommer att förse Europa med cirka 15 procent av det samlade elbehovet.

I sitt arbete med utformning och installation av sol-tornen ute i öknen säkerställer Tobias Prosinečki bland annat att speglarna ger optimal kraft.

– Eftersom solstrålningens karaktär ser annorlunda ut beroende på var på jorden man befinner sig, måste solfångarsystemet optimeras och utformas på nytt vid varje ny plats. Det görs genom beräkningar av solens vinkel, i kombination med tidigare mätningar av strålningens intensitet, säger han.

Tobias Prosinečki växte upp i en svensk familj i Australien, och med en australiensisk kandidatexamen i maskinteknik sökte han sig 2008 till KTH, för att vidareutveckla sina tekniska kunskaper i Sverige. Genom sitt examensarbete om solenergi tog han bland annat hem EFPE European Talent Award för innovativa energisystem.

– Masterprogrammet Sustainable Energy Engineering, SEE, på KTH gav mig en användbar vidareutbildning inom hållbar energianvändning och förnybar energi, och jag lockades särskilt av att jag kunde specialisera mig inom solenergi-området, säger Tobias Prosinečki.

Framöver planerar han att inleda forskarstudier göra doktorandarbete om koncentrerad solenergi, och inrikta sin forskning på kommersialisering av nästa generations kraftverksteknologi för koncentrerad solkraft.

– Mänskligheten måste hitta sätt att både kunna öka elförsörjningen och minska utsläppen, och jag ser sol-torn som ett stort steg på vägen. Solenergi är ren energi.

För mer information kontakta Tobias Prosinečki på +49 1578 363 71 56 eller toby.prosinecki@gmail.com.

Katarina Ahlfort

Soltorn: Så här går det till. När värmen väl har absorberats av sol-mottagaren i Molten Salt Solar Tower så transporteras nitratsaltet, som har en temperatur på 565° C, till den heta lagringsplatsen – en isolerad behållare/tank.
När energin ska användas går en del av det heta saltet igenom en värmeväxlingsprocess då värmen avlägsnas via en turbin.

Det ”kalla” saltet, med en värme på cirka 300° C, transporteras sedan till ett så ”kallt” lagringskärl. Saltet kan sedan pumpas upp i tornet i sol-mottagaren för att återigen upphettas och upprepa proceduren.
När solen skiner fångas mer energi upp av solsystemet än vad som krävs för att driva turbinen med full effekt, så en del av det heta saltet kan alltid användas till driften av värmeväxlaren. Överskottsenergin, alltså resten av det heta saltet, matas över till lagringstanken för senare användning.