Інженери створили настільки ефективну сонячну пастка, що з її допомогою можна плавити сталь

Наша сучасна цивілізація споживає майже половину енергії у вигляді тепла, а не електроенергії. Отже, подолання кліматичної кризи вимагає не лише скорочення викидів вуглецю при виробництві електроенергії, а й декарбонізації виробництва тепла. Це особливо важливо для таких енергоємних галузей, як виплавка металу та виробництво цементу.

Традиційні методи використання сонячної енергії для виробництва тепла передбачають концентрацію сонячного світла за допомогою параболічних дзеркал перед тим, як воно потрапить до приймача тепла.

Завдання завжди полягало в тому, щоб створити компактну та ефективну систему, здатну витримувати значні перепади температур протягом тривалого часу.

Революційна розробка

Дослідники з Швейцарської вищої технічної школи Цюріха представили інноваційне рішення, що поєднує прозорий кварцовий стрижень з непрозорим диском з карбіду кремнію.

• Кварцовий стрижень діаметром 7,5 см і довжиною 30 см спрямовує концентроване сонячне світло на диск з карбіду кремнію на приймальному кінці.
• Цей непрозорий матеріал має вирішальне значення для максимального перетворення світла в тепло.
• Карбід кремнію поглинає тепло, яке потім може бути передане для різних застосувань.

Під час лабораторних випробувань команда ETH Zurich піддала свою теплову пастку імітованому сонячному світлу, посиленому у 135 разів. Примітно, що пристрій досягнув температури на виході 1050°C.

Для порівняння, конкуруючі технології за подібних умов досягали лише 170°C на приймальному кінці, що демонструє вищу ефективність швейцарської інновації.

Ілюстрація експериментальної теплової пастки / Фото ETH Zurich/Emiliano Casati

Дослідження продовжаться

Попри ці багатообіцяючі результати, дослідники визнають, що необхідні подальші дослідження для оцінки технічної та економічної життєздатності впровадження їхньої теплової пастки в реальних промислових умовах.

Майбутні дослідження будуть зосереджені на вдосконаленні конструкції та оцінці її практичного застосування для декарбонізації виробництва тепла в енергоємних галузях промисловості.

Оскільки світ продовжує боротися з нагальною потребою вжити заходів щодо зміни клімату, такі інновації, як ця теплова пастка, можуть відіграти вирішальну роль у формуванні більш сталого та зеленого майбутнього.