Научник који задржава сунчеву светлост да би достигао температуру од скоро 2.000 степени Фаренхајта

Инжењери раде на новом решењу за чисту енергију: пуњење кристала соларном енергијом до температуре до 1.832 степена Фаренхајта (1.000 степени Целзијуса), што би их могло учинити зеленијом алтернативом процесима који су интензивни угљику који топи челик и кувају цемент.

Нова технологија – описана у студији о доказу концепта објављено Данас у уређају – користи предност својства кварца које му омогућава да ухвати сунчеву светлост. Причвршћивањем синтетичког кварцног штапа на силиконски диск који се користи за апсорпцију енергије, тим је тестирао да ли уређај може задржати топлоту. Разнели су га енергетским еквивалентом сунчеве светлости од 136 сунаца; Температура штапа је порасла на око 1112°Ф (600°Ц), али је плоча апсорбера достигла температуру од 1922°Ф (1050°Ц).

„Људи имају тенденцију да мисле о електричној енергији само као о енергији, али у стварности, око половине енергије се користи у облику топлоте“, рекао је Емилиано Цасати, инжењер на ЕТХ у Цириху и одговарајући аутор студије, у часопису Целл. лансирање. „Да бисмо се позабавили климатским променама, морамо свеукупно декарбонизирати енергију.

До сада, соларни пријемници – уређаји који фокусирају топлоту из огледала која рефлектују сунчеву светлост – нису били у стању да ефикасно управљају сунчевом енергијом на температурама изнад 1.832 степена Фаренхајта (1.000 степени Целзијуса). Неки од најраспрострањенијих процеса који интензивно користе угљеник, као што су производња стакла, челика и цемента, захтевају температуре које прелазе ову границу, коју компаније постижу сагоревањем фосилних горива. Само производња цемента била је одговорна за око 8 процената емисије угљен-диоксида у 2023. Према ЦБС Невс-уТопљење стакла је одговорно за око 95 милиона тона угљеника произведеног људском активношћу, према истраживању објављено Раније ове године у часопису Америчког керамичког друштва.

Додавање кварца производној мешавини могло би омогућити произвођачима да постигну температуре потребне за рад са челиком, стаклом и цементом користећи сунчеву светлост, уместо да се ослањају само на Процеси који доводе до пораста температуре наше планете.

„Питање енергије је камен темељац опстанка нашег друштва“, рекао је Касати. „Соларна енергија је лако доступна, а технологија већ постоји да бисмо истински стимулисали усвајање у индустрији, морамо да покажемо економску изводљивост и предности ове технологије у великим размерама.

Поред својих експерименталних тестова, истраживачи су моделирали ефикасност подешавања и открили да кварц побољшава ефикасност пријемника. У њиховом моделу, незаштићени пријемник је био 40% ефикасан на 2.192 °Ф (1.200 °Ц), али је био 70% ефикасан на истој температури када је пријемник био заштићен са 11,8 инча (300 мм) кварца.

Тим сада тестира друге материјале, укључујући течности и гасове, који би могли деловати као топлотне замке. Кроз своје способности задржавања топлоте, ови материјали могу побољшати ефикасност решења за обновљиву енергију која још увек имају дуг пут да би заменили дуготрајни приоритет фосилних горива.

више: Тексашани гласају за милијарде долара у фосилним горивима, искључујући обновљиве изворе као опцију