南非正在研制可用于铝业加工的旋转式光热窑炉
来源：CSPPLAZA光热发电网 | 0评论 | 5301查看 | 2015-06-18 20:27:00
CSPPLAZA光热发电网报道：南非的太阳能资源非常丰富，同时，该国铝加工产业规模也很庞大，那么两者有没有可能结合在一起呢？答案是肯定的，目前，南非一些研究人员正在与铝加工行业合作进行一项名为SOLAM的研发项目，即通过使用旋转式太阳能窑炉进行熔铝，并希望开发出一种铝铸造企业熔化金属的新方法。该方法不仅可以很大程度上降低企业的能源损耗，而且还可以大幅减少二氧化碳的排放量。据悉，在DLR（德国宇航中心）的组织下，众多南非与德国的科研机构和企业都参与了这个合作研发项目。
减排二氧化碳的巨大潜力
南非自然资源储备丰富，该国发电量的90%以上仍然是利用燃煤发电；因此南非也是世界上15个排放温室气体最多的国家之一，而南非本身也正日益感受到气候变化所带来的不利影响。金属加工行业是南非规模最大的制造业门类，约占南非全国制造业30%的份额。而利用上述太阳能熔炼金属的新方法可以大量的减少二氧化碳的排放量并降低能源的使用成本。
图：南非正在研制的太阳能回转窑炉
位于德国亚琛的AixProcess公司是DLR在该研发项目中的合作伙伴之一，该公司正在利用其专业技术来模拟一个合适的系统。另外，该项目的合作方还包括南非科学与工业研究委员会（CSIR）、南非国家铸造技术网（NFTN）、南非最大的电力公司Eskom和南非科技部（DST）。此外，德国联邦教育与研究部（BMBF）自2015年4月到2018年3月将会对这个项目持续提供资助。
将采用塔式光热技术
首先，项目合作方将会开发一个“旋转式太阳能窑炉”，用来熔化和回收铝。该旋转炉类似于一个细长的转筒式洗衣机，以低速进行旋转。持续进行的旋转动作可以有效的将位于滚筒内的铝融合在一起，因此确保了热量能够均匀分布。同时，将利用搜集到的太阳能来熔铝。研究人员将利用反射镜收集太阳能，并达到熔铝过程所需要的约700°C左右的温度。该项目所开发的系统将从2017年开始在DLR位于德国Jülich的塔式实验电站进行检测。该系统计划采用2000多个反射镜来把太阳能聚焦在一个高60米的集热塔顶部的吸热器上。
物流概念与商业计划书
除了系统以外，该项目的合作方还会推出一个物流的概念，来详细地介绍液态铝是如何从旋转太阳能窑炉的融化中心被输送到铝制品加工的设备。示范阶段的调查结果也将被当作依据来制作一个商业系统的计划书。项目经理Martina Neises-von Puttkamer总结道，“该项目的研发目的是开发一种可以根据不同客户使用需求制作出不同规模的系统来实现能源的有效利用并降低成本。”
旋转太阳能窑炉将在科隆进行首次测试
首先，科学家们将会利用位于科隆区的DLR太阳炉进行一个实验室规模的小型旋转式太阳能窑炉的测试。测试内容将包括融化小批量废铝的检测，并分析液态铝的质量。然后AixProcess将利用其在过程工艺和流动模拟方面的丰富经验来对反应器和加工过程进行建模。研究人员将利用仿真模拟得出的数据来优化反应器，然后再扩大它的规模并找出可实现工业化利用的合适参数，从中得出的全面数据模型也将被用作熔铝过程的技术可行性评估和经济性评估。
BMBF对SOLAM项目的资助是其参与“国际气候和环境保护的可持续技术和服务合作计划”所采取的支持措施的一部分。该计划支持下的研究开发项目是为了强化与新兴国家间的合作，并为各参与国制订减少环境影响的解决方案。
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