Un om de știință care prinde lumina soarelui pentru a atinge o temperatură de aproape 2.000 de grade Fahrenheit

Inginerii lucrează la o nouă soluție de energie curată: încărcarea cristalelor cu energie solară la temperaturi de până la 1.832 de grade Fahrenheit (1.000 de grade Celsius), ceea ce le-ar putea face o alternativă mai ecologică la procesele intensive în carbon care topesc oțel și gătesc ciment.

Tehnologie nouă – descrisă într-un studiu de dovadă a conceptului publicat Astăzi, în dispozitiv – profită de proprietatea cuarțului care îi permite să prindă lumina soarelui. Atașând o tijă de cuarț sintetică la un disc de siliciu folosit pentru a absorbi energia, echipa a testat dacă dispozitivul ar putea reține căldura. Au aruncat-o cu echivalentul energetic al luminii solare de la 136 de sori; Temperatura tijei a crescut la aproximativ 1112°F (600°C), dar placa absorbantă a atins o temperatură de 1922°F (1050°C).

„Oamenii tind să gândească la electricitate doar ca energie, dar, în realitate, aproximativ jumătate din energie este folosită sub formă de căldură”, a declarat Emiliano Casati, inginer la ETH Zurich și autor corespondent al studiului, în revista Cell. lansa. „Pentru a aborda schimbările climatice, trebuie să decarbonizăm energia în ansamblu.”

Până în prezent, receptoarele solare – dispozitive care concentrează căldura din oglinzile care reflectă lumina soarelui – nu au putut gestiona eficient energia solară la temperaturi de peste 1.832 de grade Fahrenheit (1.000 de grade Celsius). Unele dintre cele mai răspândite procese cu consum intens de carbon, cum ar fi fabricarea sticlei, oțelului și cimentului, necesită temperaturi care depășesc această limită, lucru pe care companiile le realizează prin arderea combustibililor fosili. Numai producția de ciment a fost responsabilă pentru aproximativ 8% din emisiile de dioxid de carbon în 2023, Potrivit CBS NewsTopirea sticlei este responsabilă pentru aproximativ 95 de milioane de tone de carbon produs de activitatea umană, potrivit cercetării publicat La începutul acestui an, în Journal of the American Ceramic Society.

Adăugarea de cuarț la amestecul de producție ar putea permite producătorilor să atingă temperaturile necesare pentru a lucra cu oțel, sticlă și ciment folosind lumina soarelui, în loc să se bazeze numai pe Procese care duc la o creștere a temperaturii planetei noastre.

„Problema energetică este piatra de temelie a supraviețuirii societății noastre”, a spus Casati. „Energia solară este disponibilă cu ușurință, iar tehnologia există deja Pentru a stimula cu adevărat adoptarea în industrie, trebuie să demonstrăm fezabilitatea economică și beneficiile acestei tehnologii la scară largă”.

Pe lângă testele lor experimentale, cercetătorii au modelat eficiența configurației și au descoperit că cuarțul sporește eficiența receptorului. În modelul lor, receptorul neprotejat a fost de 40% eficient la 2.192 °F (1.200 °C), dar a fost de 70% eficient la aceeași temperatură când receptorul a fost protejat de 11,8 inchi (300 mm) de cuarț.

Echipa testează acum alte materiale, inclusiv lichide și gaze, care ar putea acționa ca capcane de căldură. Prin capacitățile lor de reținere a căldurii, aceste materiale pot spori eficiența soluțiilor de energie regenerabilă, care au încă un drum lung de parcurs dacă doresc să înlocuiască prioritatea de lungă durată a combustibililor fosili.

Mai mult: Texanii votează pentru miliarde de dolari în combustibili fosili, excluzând energia regenerabilă ca opțiune