Erupce na Cumbre Vieja, září 2021. Kredit: Eduardo Robaina,Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0.

Termosolární elektrárny, obvykle věže v pustině, obklopené spoustou zrcadel, koncentrují sluneční paprsky a vytvářejí ohromný žár, často překračující teplotu 1000 °C. Vytvořené teplo je možné použít přímo k výrobě elektřiny, obvykle parní turbínou. Anebo je možné teplo uložit na později v nějaké šikovné termální baterii.

Sopečný popel po 1 000 cyklech zahřívání a chladnutí. Kredit: Majó et al. (2024), Journal of Energy Storage.

Tuto roli obvykle hrají tavené soli, které mají vhodné termální vlastnosti. Zároveň ale také mají nemalé nevýhody. Bývají nesmírně korozivní, což představuje zátěž pro celý systém a jeho údržbu. Také nejsou úplně levné a práce s nimi bývá svízelná. Jsou ale i jiné možnosti.

Camila Barrenecheová ze španělské Universitat de Barcelona a její spolupracovníci navrhují používat jako termální baterii sopečný popel.

Termosolární elektrárna společnosti Heliogen v Kalifornii. Kredit: Heliogen.

Když se v září 2021 probudil stratovulkán Cumbre Vieja na ostrově La Palma, vyvrhl do prosince též roku asi 215 milionů metrů krychlových lávy a popela. Je to asi 86 tisíc olympijských plaveckých bazénů.

Jde o ohromnou spoustu sopečného popela, který je snadno k dispozici. V okolí vulkánů se využívá jako laciný materiál. Tým Barrenecheové vyzkoušel, jak funguje coby médium pro ukládání tepla. Udělali ze sopečného popela pelety, které prohnali více než tisícovkou cyklů, v nichž se sopečný popel žhavil na 750 °C a opětovně chladl na 250 °C.

Ukázalo se, že sopečný popel má vynikající tepelnou vodivost i tepelnou kapacitu. Současně je také fyzikálně a chemicky stabilní. Po tisícovce cyklů přibylo sopečnému popelu oxidací pouhých 0,54 procent hmotnosti. Badatelé rovněž zjistili, že je možné smíchat sopečný popel se zmíněnými tavenými solemi, což příznivě vylepší jejich vlastnosti. Sopečný popel může fungovat i jako materiál v ohnisku termosolární elektrárny, do něhož se koncentrují sluneční paprsky. Jak se zdá, sopečný popel má zajímavý potenciál.

Video: Volcanic eruption – Cumbre Vieja, La Palma

Literatura

New Atlas 14. 5. 2024.

Journal of Energy Storage 89: 111729.