粉煤灰-硅藻土复合相变储能材料制备及导热强化
2021-03-22顾晓滨赵媛媛
刘 鹏,顾晓滨,赵媛媛,饶 俊,边 亮
(1 西南科技大学 固体废物处理与资源化教育部重点实验室,四川 绵阳 621010;2 河北地质大学 宝石与材料学院,石家庄 050031;3 中国科学院 深圳先进技术研究院,广东 深圳 518055;4 武汉理工大学 资源与环境工程学院,武汉 430070)
节能减排及环境保护的客观需要,使得工业固体废弃物资源化循环利用一直是被关注的热点。粉煤灰是燃煤电厂发电过程中产生的固体废弃物,亦会造成生态环境污染,如何实现其无害化、减量化、资源化,越来越受到人们的重视[1-2]。特别是我国作为世界上最大的电力消耗国,所消费电能70%以上来自燃煤电厂,2018年燃煤发电用煤21.8亿吨,占我国煤炭消费总量的50%左右,每年粉煤灰产量高达5亿~7亿吨[3]。而目前粉煤灰的综合利用主要集中在建筑材料,如砖、石膏、水泥、墙板和混凝土、陶粒、微晶玻璃等方面[4],多属于低附加值粗放利用形式,粉煤灰的综合利用水平须需提高。与此同时,传统能源供需存在时间错配失衡,可再生新能源存在利用效率低和稳定性差等问题,而热能储存技术可解决上述问题,提高能源利用效益和效率[5-7]。相变材料(phase change materials,PCMs)作为一种高效热能存储技术实现的主要工作介质,其能量密度高,在能量存储过程中具有近似恒温、热物理性质稳定等诸多优势,成为新能源材料研究领域的活跃前沿之一[8-10]。然而PCMs在工作过程中易产生泄漏问题。因此,实现有效且廉价的封装是PCMs应用中急需解决的关键问题之一[2,9]。利用粉煤灰等固体废弃物用于PCMs的封装,不但有望为相变储能材料提供一种廉价且来源广、储量大的封装材料,而且可使粉煤灰变废为宝,提高其利用率,有效缓解粉煤灰堆存难处置问题,减少环境污染[2,11-14]。……
