30 мая, 2024

SolusNews.com

Последние новости

Ученый, который улавливает солнечный свет, чтобы достичь температуры почти 2000 градусов по Фаренгейту

Ученый, который улавливает солнечный свет, чтобы достичь температуры почти 2000 градусов по Фаренгейту

Инженеры работают над новым экологически чистым энергетическим решением: заряжают кристаллы солнечной энергией до температуры до 1832 градусов по Фаренгейту (1000 градусов по Цельсию), что может сделать их более экологичной альтернативой углеродоемким процессам выплавки стали и приготовления цемента.

Новая технология, описанная в исследовании, подтверждающем концепцию. опубликовано Сегодня в устройстве – оно использует свойство кварца, позволяющее ему улавливать солнечный свет. Прикрепив синтетический кварцевый стержень к кремниевому диску, используемому для поглощения энергии, команда проверила, может ли устройство сохранять тепло. Они наполнили его энергией, эквивалентной солнечному свету 136 солнц; Температура стержня выросла примерно до 1112°F (600°C), а поглотительная пластина достигла температуры 1922°F (1050°C).

«Люди склонны думать об электричестве только как об энергии, но на самом деле около половины энергии используется в виде тепла», — сказал Эмилиано Казати, инженер ETH Zurich и автор исследования, в журнале Cell. запуск. «Чтобы решить проблему изменения климата, нам необходимо в целом декарбонизировать энергетику».

До сих пор солнечные приёмники — устройства, концентрирующие тепло от зеркал, отражающих солнечный свет, — не могли эффективно обрабатывать солнечную энергию при температуре выше 1832 градусов по Фаренгейту (1000 градусов по Цельсию). Некоторые из наиболее распространенных углеродоемких процессов, таких как производство стекла, стали и цемента, требуют температур, превышающих этот предел, чего компании достигают за счет сжигания ископаемого топлива. Только на производство цемента пришлось около 8 процентов выбросов углекислого газа в 2023 году. По данным CBS NewsСогласно исследованию, плавление стекла является причиной около 95 миллионов тонн углерода, образующегося в результате деятельности человека. опубликовано Ранее в этом году в Журнале Американского керамического общества.

READ  Суперлуна осветит ночное небо на этой неделе в ближайшее полнолуние в году - Район залива NBC

Цементные заводы вдоль реки Янцзы в Китае.

Цементные заводы вдоль реки Янцзы в Китае.
картина: Тим Грэм (Гетти Изображения)

Добавление кварца в производственную смесь может позволить производителям достигать температур, необходимых для работы со сталью, стеклом и цементом, используя солнечный свет, а не полагаться исключительно на Процессы, приводящие к повышению температуры нашей планеты.

«Проблема энергетики является краеугольным камнем выживания нашего общества», — сказал Казати. «Солнечная энергия легко доступна, и технология уже существует. Чтобы действительно стимулировать внедрение в промышленности, нам необходимо продемонстрировать экономическую целесообразность и преимущества этой технологии в больших масштабах».

Помимо экспериментальных испытаний, исследователи смоделировали эффективность установки и обнаружили, что кварц повышает эффективность приемника. В их модели незащищенный приемник имел эффективность 40% при температуре 2192 °F (1200 °C), но эффективность 70% при той же температуре, когда приемник был защищен 11,8 дюймами (300 мм) кварца.

Сейчас команда тестирует другие материалы, включая жидкости и газы, которые могут действовать как тепловые ловушки. Благодаря своей способности удерживать тепло эти материалы могут повысить эффективность решений в области возобновляемых источников энергии, которым еще предстоит пройти долгий путь, если они хотят заменить давний приоритет ископаемого топлива.

более: Техасцы голосуют за ископаемое топливо на миллиарды долларов, исключая возобновляемые источники энергии как вариант