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.

А тим часом Французький термоядерний реактор встановив рекорд завдяки новій захисній оболонці з вольфраму

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.

теплова пастка
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.

Дивіться також Відновлювана енергетика стає популярнішою, а ера занепаду викопного палива ближчою

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.