QAZAQ GREEN. Болатты балқыту және цемент дайындау үшін қазба отындарын жағудың орнына Швейцария ғалымдары күн жылуын пайдаланғысы келеді. Device журналында жарияланған зерттеу 1000°C-ден жоғары температурада күн энергиясын алу үшін синтетикалық кварцты пайдаланады, бұл әдістің көміртекті көп қажетсінетін өндірістерді таза энергиямен қамтамасыз етудегі әлеуетті рөлін көрсетеді, деп хабарлайды Научная Россия.

«Климаттың өзгеруімен күресу үшін біз жалпы энергияны көміртексіздендіруіміз керек. Адамдар тек электр энергиясын энергия деп санайды, бірақ энергияның жартысына жуығы жылу ретінде пайдаланылады», – дейді жұмыс авторы, Швейцарияның ETH Zurich компаниясынан Эмилиано Касати.

Шыны, болат, цемент және қыш – автомобиль қозғалтқыштарынан бастап зәулім ғимараттарға дейін бәрін салу үшін қажет заманауи өркениеттің негізі. Бұл салалар әлемдік энергия тұтынудың шамамен 25%-ын құрайды. Алайда, мұндай материалдарды өндіру 1000 °C-ден жоғары температураны қажет етеді және көбінесе жылу алу үшін қазба отындарының жағылуына байланысты.

Зерттеушілер күнді бақылайтын мыңдаған айналар арқылы жылуды шоғырландыратын және сақтайтын күн қабылдағыштары арқылы таза энергияның баламасын зерттеді. Алайда, бұл технология күн энергиясын 1000°C-ден жоғары температурада беруге мүмкіндік бермейді.

Күн қабылдағыштарының тиімділігін арттыру үшін Касати күн сәулесін ұстауға қабілетті кварц сияқты мөлдір материалдарға жүгінді – бұл құбылыс жылу тұтқышының әсері деп аталады. Команда энергияны сіңіргіш ретінде мөлдір емес кремний дискісіне синтетикалық кварц таяқшасын бекіту арқылы құрылғыны жасады. Құрылғы 136 күннен шығатын жарыққа тең энергия ағынына ұшыраған кезде, сіңіргіш пластинаның температурасы 1 050°C-ге жетті, ал кварц өзегінің екінші ұшы 600°C температурада қалды.

«Алдыңғы зерттеулер жылу тұтқышының әсерін тек 170°C-ге дейін көрсете алды. Біздің еңбегіміз күн жылу тұтқышының 1000°C-ден жоғары температурада жұмыс істейтінін көрсетті. Бұл оның әлеуетін нақты өнеркәсіптік қосымшаларда көрсету үшін өте маңызды», – дейді Касати.

Жылу беру моделін қолдана отырып, команда әр түрлі жағдайларда кварцты жылу тұту тиімділігін модельдеді. Жылу тұтқышы бірдей тиімділікпен төмен концентрацияларда немесе бірдей концентрацияда жоғары жылу тиімділігінде мақсатты температураға жетеді. Мысалы, қазіргі қабылдағыштың тиімділігі 1200 °C температурада, 500 күн концентрациясында 40% құрайды. 300 мм кварцпен экрандалған қабылдағыш сол температура мен концентрацияда 70% тиімділікке жетеді. Бірінші қабылдағыш салыстырмалы тиімділік үшін кем дегенде 1000 күн концентрациясын қажет етеді.

Қазір Касати және оның әріптестері жылу тұтқышының әсерін оңтайландырып, әдістің жаңа салаларын зерттеуде. Әр түрлі сұйықтықтар мен газдар сияқты басқа материалдарды зерттей отырып, олар одан да жоғары температураға қол жеткізе алды. Команда сонымен қатар мөлдір материалдардың жарықты немесе радиацияны сіңіру қабілеті күн радиациясымен шектелмейтінін атап өтті.

«Энергия мәселесі біздің қоғамның аман қалуы үшін негіз болып табылады. Күн энергиясы оңай қолжетімді және технология қазірдің өзінде бар. Оны өнеркәсіпке енгізуді шынымен ынталандыру үшін бұл технологияның экономикалық орындылығы мен артықшылықтарын масштабта көрсету керек», – дейді Касати. Ақпарат «Научная Россия» порталынан алынды