南非正在研制可用于鋁業(yè)加工的旋轉式光熱窯爐
來源：CSPPLAZA光熱發(fā)電網 | 0評論 | 5749查看 | 2015-06-18 20:27:00    
　　CSPPLAZA光熱發(fā)電網報道：南非的太陽能資源非常豐富，同時，該國鋁加工產業(yè)規(guī)模也很龐大，那么兩者有沒有可能結合在一起呢？答案是肯定的，目前，南非一些研究人員正在與鋁加工行業(yè)合作進行一項名為SOLAM的研發(fā)項目，即通過使用旋轉式太陽能窯爐進行熔鋁，并希望開發(fā)出一種鋁鑄造企業(yè)熔化金屬的新方法。該方法不僅可以很大程度上降低企業(yè)的能源損耗，而且還可以大幅減少二氧化碳的排放量。據悉，在DLR（德國宇航中心）的組織下，眾多南非與德國的科研機構和企業(yè)都參與了這個合作研發(fā)項目。
 
減排二氧化碳的巨大潛力

　　南非自然資源儲備豐富，該國發(fā)電量的90%以上仍然是利用燃煤發(fā)電；因此南非也是世界上15個排放溫室氣體最多的國家之一，而南非本身也正日益感受到氣候變化所帶來的不利影響。金屬加工行業(yè)是南非規(guī)模最大的制造業(yè)門類，約占南非全國制造業(yè)30%的份額。而利用上述太陽能熔煉金屬的新方法可以大量的減少二氧化碳的排放量并降低能源的使用成本。

圖：南非正在研制的太陽能回轉窯爐

　　位于德國亞琛的AixProcess公司是DLR在該研發(fā)項目中的合作伙伴之一，該公司正在利用其專業(yè)技術來模擬一個合適的系統(tǒng)。另外，該項目的合作方還包括南非科學與工業(yè)研究委員會（CSIR）、南非國家鑄造技術網（NFTN）、南非最大的電力公司Eskom和南非科技部（DST）。此外，德國聯邦教育與研究部（BMBF）自2015年4月到2018年3月將會對這個項目持續(xù)提供資助。

將采用塔式光熱技術

　　首先，項目合作方將會開發(fā)一個“旋轉式太陽能窯爐”，用來熔化和回收鋁。該旋轉爐類似于一個細長的轉筒式洗衣機，以低速進行旋轉。持續(xù)進行的旋轉動作可以有效的將位于滾筒內的鋁融合在一起，因此確保了熱量能夠均勻分布。同時，將利用搜集到的太陽能來熔鋁。研究人員將利用反射鏡收集太陽能，并達到熔鋁過程所需要的約700°C左右的溫度。該項目所開發(fā)的系統(tǒng)將從2017年開始在DLR位于德國Jülich的塔式實驗電站進行檢測。該系統(tǒng)計劃采用2000多個反射鏡來把太陽能聚焦在一個高60米的集熱塔頂部的吸熱器上。

物流概念與商業(yè)計劃書

　　除了系統(tǒng)以外，該項目的合作方還會推出一個物流的概念，來詳細地介紹液態(tài)鋁是如何從旋轉太陽能窯爐的融化中心被輸送到鋁制品加工的設備。示范階段的調查結果也將被當作依據來制作一個商業(yè)系統(tǒng)的計劃書。項目經理Martina Neises-von Puttkamer總結道，“該項目的研發(fā)目的是開發(fā)一種可以根據不同客戶使用需求制作出不同規(guī)模的系統(tǒng)來實現能源的有效利用并降低成本?！?/div>

旋轉太陽能窯爐將在科隆進行首次測試

　　首先，科學家們將會利用位于科隆區(qū)的DLR太陽爐進行一個實驗室規(guī)模的小型旋轉式太陽能窯爐的測試。測試內容將包括融化小批量廢鋁的檢測，并分析液態(tài)鋁的質量。然后AixProcess將利用其在過程工藝和流動模擬方面的豐富經驗來對反應器和加工過程進行建模。研究人員將利用仿真模擬得出的數據來優(yōu)化反應器，然后再擴大它的規(guī)模并找出可實現工業(yè)化利用的合適參數，從中得出的全面數據模型也將被用作熔鋁過程的技術可行性評估和經濟性評估。

　　BMBF對SOLAM項目的資助是其參與“國際氣候和環(huán)境保護的可持續(xù)技術和服務合作計劃”所采取的支持措施的一部分。該計劃支持下的研究開發(fā)項目是為了強化與新興國家間的合作，并為各參與國制訂減少環(huán)境影響的解決方案。
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