Energiloop kan spara kostnader för industrin
KTH-forskare från olika discipliner går samman för att skapa en hållbar slinga från el till spillvärme och tillbaka till el. Detta sparar driftskostnader för energiintensiv industri och påverkan på vår planet.
Additiva tillverkningsgruppen vid Institutionen för materialvetenskap och teknik (MSE) har tagit fram en prototyp av kopparvärmeväxlare via elektronstrålepulverbäddfusion på Freemelt ONE 3D-skrivare.
Den speciella gitterliknande strukturen hos värmeväxlaren designades av samarbetspartners vid Högskolan för ingenjörsvetenskaper i kemi, bioteknik och hälsa (KTH). För att optimera strukturen användes en intern CFD-lösare (Computational Fluid Dynamics), en process för matematisk modellering av ett fysiskt fenomen som involverar vätskeflöde. I och med produktionen av prototypen ska den nu testas experimentellt.
Gruppen planerar också att trycka större, mer praktiska prototyper av värmeväxlare med hjälp av Institutionen för produktionsteknik (IPU).
Den kommersiella versionen av en framtida värmeväxlare kan sträcka sig från storleken på den första prototypen hela vägen upp till dimensioner på nästan en halv meter, vilket är den nuvarande maximala storleken för just denna tryckprocess.
”Slutmålet är att integrera den anpassade värmeväxlaren i ett system fyllt med den reaktiva vätskan för kraftproduktion, det vill säga generera el från spillvärme”, säger Ethan Sullivan , forskare vid MSE.
Den reaktiva vätskan hjälper till att upprätthålla hög värmeöverföringsförmåga över värmeväxlarens korta längd och skördar en stor mängd värmeenergi från den heta källan nästan omedelbart i form av kemisk energi.
Som ett resultat kan kemisk energi sedan frigöras i form av mekanisk eller elektrisk energi.
”Projektet syftar till att spara driftskostnader för energiintensiv industri genom att skapa en hållbar loop från el till spillvärme tillbaka till el”, säger Sullivan.
Tekniken kan tillämpas på många olika branscher, inklusive kylning, serverhallar och energiproduktion.
”En av de unika fördelarna som 3D-utskrift ger oss är att vi enkelt och snabbt kan skapa en specialdesignad värmeväxlare som passar en branschs särskilda behov.”
Via KTH med animering på deras webbplats: https://www.kth.se/en/om/nyheter/lokala-nyheter/loop-of-energy-can-save-costs-in-industry-1.1189957
Om projektet
Finansiärer av projektet är KTH Energy Platform, KTH Innovation och IRIS Initiative.
Forskare involverade i projektet:
- Lärare. Christophe Duwig och Dr. Kai Zhang (CBH) designade den gitterliknande strukturen hos värmeväxlaren
- Assoc. Lärare. Greta Lindwall och Dr. Ethan Sullivan (MSE) producerade en prototyp av kopparvärmeväxlare.
- Med prototypen till hands kommer Dr. Ali Najarnezhadmashhadi (CBH) att testa den experimentellt.
- Gruppen planerar också att skriva ut större, praktiska prototyper av värmeväxlare med hjälp av samarbetspartnern Dr. Sasan Dadbakhsh (IPU).
TeslaOwnersWestSweden.se – Nestor AB – uppdrag och utbildningar hållbar utveckling – VUEF.se – Energy Evolution Center