Kärnkraftsforskning kan ge lyft åt solkraft

Termisk solkraft, eller Concentrated Solar Power, CSP, som det kallas på engelska, är en energikälla på frammarsch. Med stora speglar koncentreras solljus på en punkt för att värma upp smälta salter. Saltet fungerar som energilagring, och värmen kan driva ångturbiner för att generera el.

Det är inte helt olikt hur vissa kärnkraftsreaktorer använder smält salt som kylmedium. Nu planerar forskare vid de statliga amerikanska forskningsinstituten vid Oak Ridge och Argonne att undersöka vad saltsmältreaktorer kan lära solkraften.

Mer precist handlar det om vilka salter som ska användas för att lagra energin. Forskare vid laboratoriet i Argonne, som inriktar sig på kärnenergi, har under flera decennier ägnat sig åt att undersöka hur smälta salter beter sig vid höga temperaturer.

Forskarna vill öka temperaturen i saltlagret

I dag används olika typer av nitrat inom termisk solkraft, vilket begränsar maxtemperaturen i anläggningarna till 565 grader Celcius. Nu vill forskargruppen undersöka om nitrat kan bytas ut mot klorid. Det skulle göra det möjligt att öka temperaturen till uppemot 750 grader. Med högre temperatur kommer högre effektivitet och därmed lägre kostnader per kWh.

”De mest effektiva CSP-systemen drar nytta av stora temperaturskillnader mellan den varma delen (rörsektionen som innehåller de varmaste vätskorna) och den kalla delen (rörsektionen som fraktar salt från turbinerna efter att hettan överförts). En större temperaturskillnad gör det möjligt att generera mycket mer energi”, säger kemisten James Willit vid laboratoriet i Argonne i ett pressmeddelande.

I dag kostar det mellan 10,4 och 18,4 cent att leverera 1 kWh från amerikanska CSP-anläggningar. Med ökad temperatur beräknas kostnaden i stället kunna hamna i spannet 5 till 10 cent per kWh. Det motsvarar någonstans mellan 45 och 95 öre på kWh med dagens växelkurs.

Nu förbereder de en prototyp

De båda instituten jobbar nu på att bygga en prototyp för att testa hur väl de högre temperaturerna fungerar. Där ska också ett system testas för att upptäcka och avlägsna orenheter som kan uppstå när de smälta salterna når höga temperaturer.

Bland annat saltsyra kan uppstå och orsaka korrosion och i förlängningen driftstopp i anläggningen om de inte upptäcks och avlägsnas i tid.

Projektet är en del av en större statlig amerikansk satsning på utvecklingen av nästa generation av termisk solkraft. Under fem år ges anslag på drygt 750 miljoner kronor till en rad forskningsprojekt på området.

Där ingår också försök att använda gaser som koldioxid och fasta ämnen som sand eller keramikpartiklar för att lagra energi.