Новости мира

Новости мира16.05.2024

Температура более 1000°C получена с помощью солнечной энергии

QAZAQ GREEN. Вместо сжигания ископаемого топлива для выплавки стали и приготовления цемента ученые из Швейцарии хотят использовать солнечное тепло. В исследовании, опубликованном в журнале Device, используется синтетический кварц для улавливания солнечной энергии при температуре свыше 1000°C, что демонстрирует потенциальную роль этого метода в обеспечении чистой энергией углеродоемких производств, передает Научная Россия.

«Для борьбы с изменением климата нам необходимо декарбонизировать энергетику в целом. Люди склонны думать только об электричестве как об энергии, но на самом деле около половины энергии используется в виде тепла», – говорит автор работы Эмилиано Касати из ETH Zurich, Швейцария.

Стекло, сталь, цемент и керамика – основа современной цивилизации, необходимая для строительства всего – от автомобильных двигателей до небоскребов. На эти отрасли приходится около 25% мирового потребления энергии. Однако производство таких материалов требует температуры свыше 1 000 °C и в значительной степени зависит от сжигания ископаемого топлива для получения тепла.

Исследователи изучили альтернативу чистой энергии с помощью солнечных приемников, которые концентрируют и накапливают тепло тысячами зеркал, следящих за солнцем. Однако эта технология не позволяет передавать солнечную энергию при температуре выше 1 000°C.

Чтобы повысить эффективность солнечных приемников, Касати обратился к полупрозрачным материалам, таким как кварц, которые могут задерживать солнечный свет – это явление называется эффектом тепловой ловушки. Команда создала устройство, прикрепив синтетический кварцевый стержень к непрозрачному кремниевому диску в качестве поглотителя энергии. Когда устройство подвергли воздействию потока энергии, эквивалентного свету, исходящему от 136 солнц, температура пластины поглотителя достигла 1 050°C, в то время как другой конец кварцевого стержня оставался при температуре 600°C.

«Предыдущие исследования смогли продемонстрировать эффект тепловой ловушки только до 170°C. Наша работа показала, что солнечная тепловая ловушка работает и при температурах гораздо выше 1 000°C. Это очень важно для демонстрации ее потенциала в реальных промышленных приложениях», – говорит Касати.

Используя модель теплопередачи, команда также смоделировала эффективность теплового улавливания кварца при различных условиях. Тепловая ловушка достигает целевой температуры при более низких концентрациях с той же эффективностью или при более высокой тепловой эффективности при равной концентрации. Например, современный приемник имеет эффективность 40% при температуре 1 200 °C, при концентрации 500 солнц. Приемник, экранированный 300 мм кварцем, достигает 70% эффективности при той же температуре и концентрации. Первый приемник требует концентрации не менее 1 000 солнц для сопоставимой эффективности.

Сейчас Касати и его коллеги оптимизируют эффект тепловой ловушки и изучают новые области применения метода. Исследуя другие материалы, такие как различные жидкости и газы, они смогли достичь еще более высоких температур. Команда также отметила, что способность полупрозрачных материалов поглощать свет или радиацию не ограничивается солнечным излучением.

«Вопрос энергии является краеугольным камнем для выживания нашего общества. Солнечная энергия легко доступна, и технология уже существует. Чтобы действительно стимулировать ее внедрение в промышленность, нужно продемонстрировать экономическую целесообразность и преимущества этой технологии в масштабе», – говорит Касати. Информация взята с портала «Научная Россия»


20.06.2024
Новый Закон РК о ВИЭ стимулирует малую генерацию и монетизацию излишков электроэнергии
18.06.2024
Ford делает деньги из солнца: компания нашла способ закрыть товарные автомобили от палящего зноя и сэкономить
18.06.2024
Ветровая и солнечная энергии в Японии: что прогнозируют экономисты до 2060 года
18.06.2024
Как пыль из Сахары влияет на солнечную энергетику?
17.06.2024
Две компании победили в аукционе на строительство ВЭС на 100 МВт в области Абай
17.06.2024
Инвестиции в £300 млн: в Великобритании построят первое в мире хранилище энергии на сжиженном воздухе
17.06.2024
Установленная в 1992 году солнечная панель сохранила 79,5% своей первоначальной мощности
14.06.2024
Итог аукциона: в Костанайской области построят ВЭС мощностью 200 МВт
14.06.2024
Генерировать электричество из цемента? Ученые изобрели новый способ для снабжения дома электричеством
14.06.2024
«KEGOC» и «Eni» планируют подключить первую гибридную электростанцию в Мангистауской области к НЭС Казахстана
13.06.2024
Аукционные торги на строительство ВЭС стартовали с рекордным снижением цены в Казахстане
13.06.2024
«Малую» электроэнергию – на продажу
13.06.2024
В Китае установили первый в мире морской 18-МВт ветрогенератор — 260 м в диаметре
13.06.2024
Кыргызстан и IFC подписали соглашение о солнечных электростанциях
12.06.2024
Дом, где родился Томас Эдисон, теперь питается от солнечной энергии
12.06.2024
Казахстан, Кыргызстан и Узбекистан создадут совместную компанию для строительства Камбаратинской ГЭС
12.06.2024
Рекордно низкая цена установлена по итогам аукциона на строительство малых ГЭС в Казахстане
12.06.2024
«Дочка» Samsung намерена реализовать проекты по ВИЭ и хранению энергии в Казахстане
11.06.2024
На 76% снижена цена на аукционе по отбору проектов на строительство малых ГЭС
11.06.2024
«Солнце, ветер, место и инвестиции»: Эксперты на Qazaq Green Fest рассказали о преимуществах Казахстана для развития зеленой энергетики