Depositphotos
Испанские исследователи из Университета Страны Басков (EHU) продемонстрировали способность инновационных материалов, таких как наноиглы, поглощать до 99,5% солнечного света.
Совместно с учеными из Калифорнийского университета в Сан-Диего исследователи испытывали наноиглы из кобальта и меди, покрытые оксидом цинка. Были подтверждены превосходные оптические и тепловые характеристики по сравнению с традиционными материалами, такими как углеродные нанотрубки и черный кремний.
Полученные результаты прокладывают путь к более эффективным и долговечным системам сбора солнечной энергии. Концентрированные солнечные электростанции используют сотни зеркал, направляющих свет на башню-приемник, а она поглощает и сохраняет тепловую энергию.
Для достижения максимальной эффективности поглощающие материалы таких башен должны быть «максимально черными», то есть улавливать практически весь входящий свет в условиях экстремальной жары и влаги. Вертикальные углеродные нанотрубки остаются золотым стандартом в этой сфере. Однако они быстро разрушаются под воздействием высокой температуры и влажности.
«Углеродные нанотрубки нестабильны при высоких температурах и при высокой влажности. Поэтому их необходимо покрывать более устойчивыми материалами, что снижает их эффективность. Углеродные нанотрубки поглощают около 99% света, но их нельзя использовать в солнечных башнях», — объясняет ведущий автор исследования, доктор Иньиго Гонсалес де Арриета.
Испытания подтвердили, что наноиглы из кобальта и меди способны обойти эти ограничения. Они не только остаются стабильными в экстремальных условиях, но и обеспечивают более высокий уровень поглощения, особенно с покрытием из оксида цинка.
Такая технология, в отличие от традиционных фотоэлектрических систем, накапливает собранный солнечный свет в виде тепла и позволяет генерировать электричество даже в пасмурную погоду. Этого достигают в результате нагрева расплавов солей, которые эффективно сохраняют энергию и могут отдать ее для питания турбин. Однако она дороже и сложнее фотоэлектрических модулей.
Хотя исследования находятся на ранних стадиях, они свидетельствуют о значительном прогрессе в разработке материалов, которые сделают солнечные башни более чистыми, эффективными и надежными. В Испании концентрированные солнечные электростанции производят около 5% от общей генерации электроэнергии.
По мнению экспертов, внедрение новых технологий может увеличить долю этих электростанций в общем объеме генерации. В будущем исследователи также могут изучить возможность покрытия наноигл материалами, повышающими их проводимость.
Результаты опубликованы в журнале Science Direct
Источник:Interesting Engineering
Контент сайту призначений для осіб віком від 21 року. Переглядаючи матеріали, ви підтверджуєте свою відповідність віковим обмеженням.
Cуб'єкт у сфері онлайн-медіа; ідентифікатор медіа - R40-06029.