نمک مذاب، یکی از اجزای کلیدی در نیروگاه خورشیدی حرارتی است که نقش بسیار مهمی در ذخیره و استفاده‌ی بهینه از انرژی خورشیدی ایفا می‌کند. این ماده خاص، به دلیل خواص منحصر به فردش، به عنوان یک محیط ذخیره‌سازی حرارتی بسیار کارآمد شناخته شده است.
نمک مذاب چیست؟
نمک‌مذاب در واقع مخلوطی از نمک‌های مختلف است که در دمای مشخصی ذوب شده و به حالت مایع در می‌آید. این نمک‌ها معمولاً ترکیبی از نیترات سدیم و پتاسیم هستند که به دلیل نقطه ذوب پایین، ظرفیت حرارتی بالا و پایداری شیمیایی، برای این منظور انتخاب می‌شوند.
چرا از نمک مذاب استفاده می‌شود؟
* ذخیره انرژی حرارتی: نمک‌مذاب قادر است مقدار زیادی انرژی حرارتی را در خود ذخیره کند. هنگامی که نور خورشید توسط آینه‌ها به یک نقطه متمرکز می‌شود، نمک‌مذاب گرم شده و انرژی حرارتی را در خود نگه می‌دارد.
* تولید برق مستمر: در ساعات شب یا روزهای ابری که تابش خورشید وجود ندارد، می‌توان از انرژی ذخیره شده در نمک‌مذاب برای تولید بخار و چرخاندن توربین و در نهایت تولید برق استفاده کرد.
* افزایش بهره‌وری: با استفاده از نمک‌مذاب، می‌توان از انرژی خورشیدی حتی در ساعات غیر از ساعات اوج تابش خورشید استفاده کرد و به این ترتیب بهره‌وری نیروگاه را افزایش داد.
نحوه عملکرد نمک مذاب در نیروگاه‌های خورشیدی
* گرمایش نمک مذاب: در طول روز، نمک‌مذاب در مخزنی بزرگ گرم می‌شود. این گرما از طریق لوله‌هایی که در داخل مخزن قرار دارند و توسط حرارت متمرکز شده خورشید گرم می‌شوند، به نمک منتقل می‌شود.
* ذخیره‌سازی انرژی: نمک‌مذاب گرم شده، انرژی حرارتی را در خود ذخیره می‌کند. این انرژی می‌تواند برای مدت طولانی در نمک باقی بماند.
* تولید بخار: در شب یا روزهای ابری، نمک‌مذاب گرم شده به یک مبدل حرارتی منتقل می‌شود. در آنجا، گرمای نمک به آب منتقل شده و باعث تولید بخار می‌شود.
* تولید برق: بخار تولید شده توربین‌های بخار را به حرکت در می‌آورد و در نهایت برق تولید می‌شود.
مزایای استفاده از نمک مذاب
* ذخیره انرژی طولانی مدت: نمک‌مذاب می‌تواند انرژی حرارتی را برای مدت طولانی ذخیره کند، که این امر به تولید برق پایدار کمک می‌کند.
* کاهش هزینه‌ها: با استفاده از نمک‌مذاب، می‌توان از تجهیزات گران قیمت کمتری استفاده کرد و در نتیجه هزینه‌های تولید برق کاهش می‌یابد.
* افزایش راندمان: نمک‌مذاب به افزایش راندمان نیروگاه‌های خورشیدی کمک می‌کند.
* دوستدار محیط زیست: استفاده از نمک‌مذاب به کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای و آلودگی هوا کمک می‌کند.
چالش‌ها و آینده نمک مذاب
با وجود تمام مزایای نمک مذاب، هنوز هم چالش‌هایی در استفاده از این ماده وجود دارد. یکی از این چالش‌ها، خوردگی مواد ساختمانی در تماس با نمک مذاب در دمای بالا است. همچنین، هزینه‌های اولیه نصب سیستم‌های ذخیره‌سازی نمک مذاب نسبتا بالا است. با این حال، با پیشرفت فناوری و تحقیقات بیشتر، انتظار می‌رود که این چالش‌ها برطرف شده و استفاده از نمک مذاب در نیروگاه‌های خورشیدی گسترش یابد.