最近，“能量储存”已成为以其他形式储存电能的同义词，通常是在电化学电池中。但是你将如何储存热能呢？热水？熔盐？好吧，通过这些方法，您最多可以将热量储存几个小时或几天。我们能在夏天吸收热量并储存到冬天吗？
根据德国弗劳恩霍夫研究所的研究，答案似乎是肯定的。他们的解决方案：沸石。沸石是氧气浓缩器中使用的矿物质，它们的分子筛阻止（较大分子）氮气通过，释放出富含氧气的空气。弗劳恩霍夫研究所的研究人员正在将沸石用于另一种用途——储存热量。
该研究所的一篇论文称，天然沸石是一种“热化学”存储材料。“与水不同，沸石不会直接储存热量——相反，热量会带走储存在材料中的水。因此，在能量状态下，沸石是完全干燥的；相反，当水蒸气通过颗粒时，就会释放热量。”
这里的优点是能量不是以增加热量的形式存储，而是以化学状态存储。这意味着在长期储存期间不会损失热量。然而，也有另一面。沸石的导热性很差，这使得热量更难从热交换器传递到材料并返回。
弗劳恩霍夫有机电子、电子束和等离子体技术 FEP 研究所的一组研究人员通过他们的 ZeoMet 项目解决了这个问题。“我们用铝包覆了沸石颗粒——在第一次尝试后，这使热导率增加了一倍，而且不会对水的吸附和解吸产生负面影响。”据弗劳恩霍夫 FEP 项目经理 Heidrun Klostermann 称，研究人员目前正试图通过调整涂层将其增加五到十倍。
虽然这听起来相对简单，但它实际上带来了相当大的挑战。对于一升直径为 5 毫米的颗粒，大约 10,000 个这样的小颗粒必须均匀地涂上铝。对于一毫米的粒度，这相当于一百万个总表面积为 3.6 平方米的颗粒。颗粒越小，过程越具有挑战性。然而，较小的晶粒也增加了蓄热系统的比功率密度。为了获得足够的导热性，涂层必须有几十微米厚——对于真空涂层工艺，这比通常厚得多。
尽管如此，研究人员克服了这些挑战。他们研究了热蒸发，即铝线在真空中连续送入加热的陶瓷板上，使铝蒸发并沉积在颗粒上作为涂层。颗粒必须在桶中连续循环以均匀地涂覆它们。Klostermann 说：“主要的困难在于在颗粒滚动时对其进行涂层，以及确保涂层均匀到足够的程度。” “我们的工程师、物理学家和精密机械师的出色合作是帮助我们实现这一目标的主要资产。”
沸石不仅可以用于蓄热，还可以为家用太阳能集热器以及移动应用提供冷却。例如，在商用车辆中，动力装置的热量损失可用于空调作为热化学循环的一部分。据弗劳恩霍夫 FEP 研究人员称，所使用的混合材料带来了新的挑战。
因此，他们希望加强与材料开发商和系统工程师的联系，以寻找灵活供应供暖和制冷的解决方案。
