Inżynierowie pracują nad nowym rozwiązaniem w zakresie czystej energii: ładowaniem kryształów energią słoneczną do temperatur dochodzących do 1000 stopni Celsjusza, co mogłoby uczynić je bardziej ekologiczną alternatywą dla procesów wysokoemisyjnych, podczas których wytapia się stal i gotuje cement.
Nowa technologia – opisana w badaniu sprawdzającym koncepcję opublikowany Dziś w urządzeniu – wykorzystuje właściwość kwarcu, który pozwala mu wychwytywać światło słoneczne. Mocując pręt z syntetycznego kwarcu do krzemowego dysku służącego do pochłaniania energii, zespół sprawdził, czy urządzenie może zatrzymywać ciepło. Wysadzili go energią odpowiadającą energii słonecznej pochodzącej ze 136 słońc; Temperatura pręta wzrosła do około 1112°F (600°C), lecz płyta absorbera osiągnęła temperaturę 1922°F (1050°C).
„Ludzie mają tendencję do myślenia o elektryczności jedynie jako o energii, ale w rzeczywistości około połowa energii jest wykorzystywana w postaci ciepła” – powiedział w czasopiśmie Cell Emiliano Casati, inżynier w ETH Zurich i korespondent z autorem badania. początek. „Aby zaradzić zmianom klimatycznym, musimy ogólnie zdekarbonizować energię”.
Do tej pory odbiorniki słoneczne – urządzenia skupiające ciepło z luster odbijających światło słoneczne – nie były w stanie efektywnie obsługiwać energii słonecznej w temperaturach powyżej 1000 stopni Celsjusza. Niektóre z najbardziej rozpowszechnionych procesów wymagających dużej emisji dwutlenku węgla, takie jak produkcja szkła, stali i cementu, wymagają temperatur przekraczających ten limit, co firmy osiągają poprzez spalanie paliw kopalnych. Sama produkcja cementu była odpowiedzialna za około 8 procent emisji dwutlenku węgla w 2023 r., Według CBS NewsZ badań wynika, że topienie szkła odpowiada za około 95 milionów ton węgla wytwarzanego w wyniku działalności człowieka opublikowany Na początku tego roku w Journal of the American Ceramic Society.
Dodanie kwarcu do mieszanki produkcyjnej mogłoby umożliwić producentom osiągnięcie temperatur potrzebnych do pracy ze stalą, szkłem i cementem przy użyciu światła słonecznego, zamiast polegać wyłącznie na Procesy prowadzące do wzrostu temperatury naszej planety.
„Kwestia energetyczna jest kamieniem węgielnym przetrwania naszego społeczeństwa” – powiedział Casati. „Energia słoneczna jest łatwo dostępna, a technologia już istnieje. Aby naprawdę pobudzić wykorzystanie tej technologii w przemyśle, musimy wykazać wykonalność ekonomiczną i zalety tej technologii na dużą skalę”.
Oprócz testów eksperymentalnych badacze modelowali skuteczność układu i odkryli, że kwarc zwiększa wydajność odbiornika. W ich modelu niezabezpieczony odbiornik miał 40% skuteczność przy 2192 ° F (1200 ° C), ale był 70% skuteczny w tej samej temperaturze, gdy odbiornik był chroniony 11,8 cala (300 mm) kwarcu.
Zespół testuje obecnie inne materiały, w tym ciecze i gazy, które mogą działać jako pułapki cieplne. Dzięki swoim właściwościom zatrzymywania ciepła materiały te mogą zwiększyć skuteczność rozwiązań w zakresie energii odnawialnej, które wciąż mają przed sobą długą drogę, jeśli mają zastąpić długoterminowy priorytet paliw kopalnych.
więcej: Teksańczycy głosują za miliardami dolarów w paliwach kopalnych, wykluczając jako opcję odnawialne źródła energii
„Odkrywca. Nieprzepraszający przedsiębiorca. Fanatyk alkoholu. Certyfikowany pisarz. Wannabe tv ewangelista. Fanatyk Twittera. Student. Badacz sieci. Miłośnik podróży.”
More Stories
Jak czarne dziury stały się tak duże i szybkie? Odpowiedź kryje się w ciemności
Według skamieniałości prehistoryczna krowa morska została zjedzona przez krokodyla i rekina
Wystrzelenie rakiety Falcon 9 firmy SpaceX zostało wstrzymane ze względu na zbliżanie się dwóch głównych misji załogowych lotów kosmicznych