Vedci zachytávajú slnečné svetlo, aby dosiahli teploty takmer 2000 stupňov Fahrenheita | Zenithudn

Vedci zachytávajú slnečné svetlo, aby dosiahli teploty takmer 2000 stupňov Fahrenheita

Inžinieri vytvárajú nové riešenie čistej energie: nabíjanie kryštálov slnečnou energiou na teploty 1 832 stupňov Fahrenheita (1 000 stupňov Celzia), čo z nich potenciálne robí ekologickejšiu náhradu za uhlíkovo náročné procesy, ktoré tavia oceľ a varia cement.

Nová technológia – opísaná v štúdii proof-of-concept publikovaný dnes v zariadení – využíva vlastnosť kremeňa, ktorá mu umožňuje zachytávať slnečné svetlo. Pripevnením tyčinky zo syntetického kremeňa na kremíkovú dosku používanú na absorbovanie energie tím testoval, či zariadenie dokáže udržať teplo. Odpálili ho energiou rovnajúcou sa slnečnému žiareniu 136 sĺnk; tyč sa zahriala na približne 1 112 stupňov F (600 stupňov C), ale doska absorbéra dosiahla teplotu 1 922 stupňov F (1 050 stupňov C).

“Ľudia majú tendenciu považovať elektrinu len za energiu, ale v skutočnosti sa asi polovica energie spotrebuje vo forme tepla,” povedal Emiliano Casati, inžinier z ETH Zurich a zodpovedajúci autor štúdie v bunke. uvoľniť. “Aby sme sa vysporiadali so zmenou klímy, musíme vo všeobecnosti dekarbonizovať energiu.”

K dnešnému dňu solárne prijímače – zariadenia, ktoré sústreďujú teplo zo zrkadiel odrážajúcich slnečné svetlo – neboli schopné efektívne spracovať slnečnú energiu pri teplotách nad 1 832 stupňov F (1 000 stupňov C). Niektoré z najrozšírenejších procesov náročných na uhlík, ako je výroba skla, ocele a cementu, vyžadujú teploty na úrovni a nad hranicou, ktorú spoločnosti dosahujú spaľovaním fosílnych palív. Samotná výroba cementu bola zodpovedná za približne 8 percent emisií CO2 v roku 2023, podľa CBS Newsa tavenie skla je podľa výskumu zodpovedné za približne 95 miliónov ton antropogénneho uhlíka publikovaný začiatkom tohto roka v časopise American Ceramic Society.

Cementárne pozdĺž čínskej rieky Jang-c’-ťiang.
Fotografia: Tim Graham (Getty Images)

Pridanie kremeňa do výrobnej zmesi môže výrobcom umožniť dosiahnuť teploty potrebné na prácu s oceľou, sklom a cementom pomocou slnečného žiarenia namiesto toho, aby sa spoliehali iba na procesy, ktoré ohrievajú našu planétu.

“Energetická otázka je základným kameňom prežitia našej spoločnosti,” povedal Casati. „Slnečná energia je ľahko dostupná a technológia je už tu. Aby sme skutočne podporili prijatie v odvetví, musíme preukázať ekonomickú životaschopnosť a výhody tejto technológie vo veľkom rozsahu.“

Okrem svojich experimentálnych testov výskumníci modelovali účinnosť nastavenia a zistili, že kremeň zvyšuje účinnosť prijímača. V ich modeli bol netienený prijímač 40 percent účinný pri teplote 2 192 stupňov F (1 200 stupňov C), ale bol 70 percent účinný pri rovnakej teplote, keď bol prijímač tienený 11,8 palca (300 milimetrov) kremeňa.

Tím teraz testuje ďalšie materiály vrátane kvapalín a plynov, ktoré môžu pôsobiť ako tepelné pasce. Vďaka svojim schopnostiam zadržiavať teplo môžu tieto materiály zvýšiť účinnosť riešení obnoviteľnej energie, ktoré majú pred sebou ešte dlhú cestu, ak majú niekedy nahradiť dlhoročné prvenstvo fosílnych palív.

Viac: Texasania volia miliardy za fosílne palivá, pričom obnoviteľnú energiu vynechávajú ako možnosť

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *