基于镍基涂层的光热发电

在现在的生活中，太阳能产品处处可见，人们用太阳能煮饭，还有太阳能热水器等等，无处不见太阳能产品，当然，最重要的还是太阳能发电，但是目前的技术并不能让人们很好利用太阳能发电，目前，美国能源部国家可再生能源实验室(NREL)正在着手研发一种可用于光热电站的镍基涂层，旨在降低高温熔盐介质对换热器、管道以及储罐的腐蚀。

NREL机械和热工程科学实验室副主任Johney Green表示，这项研究或可为光热电站提供防腐蚀涂层，减轻熔盐对设备的损害，从而提高光热发电系统的经济可行性。

太阳能发电

为实现持续不间断发电，提高电网稳定性，越来越多的光热电站选择耐高温熔盐来作为传热储热介质。但如欲确保商业化光热电站可以使用30年，含有氯化钠，氯化钾和氯化镁的熔盐混合物对光热系统储罐的腐蚀速率必须小于20微米/年才行。

据悉，一位来自NREL的研究员Gomez-Vidal尝试将不同类型的镍基涂层(这些涂层通常用于减少氧化和腐蚀)涂覆在不锈钢表面，最终发现一种化学式为NiCoCrAlYTa的涂层的抗腐蚀效果最佳。其可将不锈钢的腐蚀速度控制在190微米/年，虽没有达到小于20微米/年的理想目标，但相比未涂覆该涂层，腐蚀速度已经降低了96%。这种特殊的涂层在24小时内实现预氧化，在此期间不锈钢表面会形成均匀且致密的氧化铝层，可用于进一步防止不锈钢免受腐蚀。

Gomez-Vidal表示，表面防护特别有望减轻熔盐特别是含氯蒸汽对管壁罐壁表面的腐蚀程度。然而，目前光热发电系统中的熔盐腐蚀速率仍然相当高。此次着重进行了材料耐久性在太阳能发电领域应用中的相关性研究实验。为使光热发电系统腐蚀速率下降到目标值，未来还需进行更多的研发工作，诸如尝试将表面防护方法与对熔盐及周围环境的化学控制方法相结合，以实现协同作用。

未来，NREL还将进行循环变温加热的补充试验以进一步检验和评价涂层性能，并将在试验中引入氧气来增加测试系统的氧化电势。氧的添加可确保保护膜的形成，避免操作过程中有可能出现的裂纹问题带来的影响。如果某一天人们能高效利用太阳能，相信能解决很大的能源问题，毕竟太阳能是符合可持续发展战略的，能保证人类的永续发展，需要我们科研人员更加努力。