Укротить чистую энергию. Создан прорывной метод, который позволит плавить сталь с помощью солнечного света
В Швейцарской высшей технической школе Цюриха создали технологию, которая позволяет эффективно использовать солнечный свет. В будущем этот метод может позволить создать экологические методы для изготовления стали, стекла или цемента.
На сегодня солнечные приемники, устройства, которые концентрируют тепло от зеркал, отражающих солнечный свет, не могут эффективно работать с солнечной энергией при температурах выше 1832 градусов Фаренгейта (1000 градусов Цельсия). Некоторые из самых распространенных процессов с интенсивным использованием углерода, например производство стекла, стали и цемента, требуют температур на уровне и выше этого предела, чего компании достигают, сжигая ископаемое топливо.
Технология, описанная в новом исследовании, позволила ученым заряжать кристаллы чистой солнечной энергией до этой пограничной температуры. Прикрепив стержень из синтетического кварца к кремниевому диску, который используется для поглощения энергии, команда проверила, способен ли аппарат удерживать тепло. Они наполнили его энергией, эквивалентной солнечному свету от 136 Солнц. Стержень нагрелся примерно до 600 градусов Цельсия, но пластина поглотителя достигла температуры 1050 градусов.
Добавление кварца в производственную смесь может позволить производителям достичь необходимых температур для работы со сталью, стеклом и цементом с помощью солнечного света. Авторы нового метода говорят, что имеют целью продемонстрировать экономическую жизнеспособность и преимущества этой технологии в масштабе.
Кроме экспериментальных испытаний, исследователи смоделировали эффективность установки и обнаружили, что кварц повышает эффективность приемника. В их модели неэкранированный приемник имел эффективность на 40% при температуре 1200 градусов Цельсия, но был эффективен на 70% при той же температуре, когда приемник был экранирован 300 миллиметровым кварцем. Сейчас команда тестирует другие материалы, включая жидкости и газы, которые могут действовать как термические ловушки.
