Gelecekte, parafin mumu yer altı termal depolama birimlerini daha dayanıklı hale getirmede yardımcı olabilir. Bu tür sistemler, güneş enerjisini daha uzun bir süre depolama gibi amaçlarla kullanılır. Yeni bir çalışmada, Martin Luther Üniversitesi Halle-Wittenberg’den (MLU) jeologlar, parafin mumunun depolama tanklarının kabuğuna dahil edilme derecesini ve bunun ısı kaybını önleyip çatlakları kapatıp kapatamayacağını araştırdılar. Araştırma ekibi bulgularını “PLOS ONE” dergisinde rapor olarak yayınladı.
Yenilenebilir enerjilerde karşılaşılan güçlük, orta vadede depolanmalarıdır. Örneğin yazın üretilen güneş enerjisinin kışın kullanılabilmesi için basit, uygun maliyetli çözümlere ihtiyaç vardır. Bunun için genellikle güneş enerjisi sistemleri kullanılarak ısıtma yapılır ve büyük yer altı havzalarında depolama gerçekleştirilir. İdeal olarak, depolanan termal enerji kışa kadar devam eder. Küvetler, yalıtım ve su kaybını önlemek için folyo ile kaplanmıştır.
MLU Yerbilimleri ve Coğrafya Enstitüsü’nden Profesör Peter Bayer, “Şimdiye kadar uygulanan projelere baktığınızda, aynı zayıf noktaları tekrar tekrar görüyorsunuz,” diyor. “Su ve dolayısıyla ısı genellikle hasar gören alanlardan kaçar.”
Bayer, Ingolstadt Uygulamalı Bilimler Üniversitesi Yeni Enerji Sistemleri Enstitüsü’nden Halle’ye mevsimlik termal depolama sistemleri üzerine araştırma yaptı. Volkswagen Vakfı tarafından desteklenen bir projenin parçası olarak ekibi, eksikliklerin termal depolama biriminin dış kabuğundaki ek bir bileşenle giderilip giderilemeyeceğini araştırdı: Parafin mumu. Mum olarak daha iyi bilinir, halihazırda gizli bir ısı depolama malzemesi olarak kullanılmaktadır.
Parafin mumu, nispeten düşük sıcaklıklarda erir, ısıyı emer ve katılaşma sırasında yeniden açığa çıkar. Aynı zamanda oldukça hidrofobiktir, yani suyu iter. Bayer, “Fikir bu malzeme özelliklerinin her ikisinden de yararlanmaktı” diye açıklıyor. Bir termal depolama biriminin dış kabuğuna entegre edildiğinde, parafin mumu ısı kaybını azaltmaya yardımcı olabilir. Aynı zamanda kendi kendini iyileştirici bir etki yaratabilir. “Kabukta bir çatlak oluştuğunda, mum sıvılaşır ve bu boşluğu kapatır.”
Parafin mumu aynı zamanda çevre dostudur. Depolama havuzundan dışarı sızarsa, zehirli bir etki olmaz. Ve Bayer’e göre, diğer gizli ısı depolama malzemelerinden daha uygun maliyetli. Christoph Bott, iki laboratuvar deneyinde parafin mumunun ısı kaybını ne ölçüde azalttığını ve dış parafin mum kabuğunun gerçekten kendini iyileştirip iyileştirmediğini test etti. Bott, “İlk beklediğimiz mekanizmalar çok iyi çalıştı” diyor.
Dış kabuk hasar gördüğünde, sıvılaştırılmış mum hasarlı noktaya doldu. Isı depolama kapasitesinde de bir gelişme oldu.
Bayer, “Ancak bunu endüstriyel bir düzeye çıkarmak zor” diyor. Havza ne kadar büyükse, dış kabuktaki parafin mumu su ağırlığına göre o kadar çok yer değiştirir. Sabit tutmak için ek yapılara ihtiyaç duyulacaktır. Ve eğer kabuk büyük hasara uğrayacak olsaydı, kendi kendini iyileştirme etkisi artık işe yaramayacaktı. Bayer, “Yüksek basınçta su sadece parafin mumunu görmezden geliyor” diyor. Hemen yanından akar.
Ancak Bayer, fikrin hemen uygulamaya konulamaması durumunda bile potansiyeline sahip olduğuna inanıyor. “En başından beri uygulamanın zor olacağını biliyorduk,” diyor. “Tamamen yeni bir ortamda ilk kez parafin bal mumu kullanıyorduk.”
Bununla birlikte, araştırma, mevsimsel depolamayı iyileştirmeye ve böylece yenilenebilir enerjiler için daha verimli depolama yetenekleri yaratmaya yönelik bir adım niteliğini taşıyor. Proje, Volkswagen Vakfı tarafından deneyin bir parçası olarak da finanse edildi.