Depositphotos
Іспанські дослідники з Університету Країни Басків (EHU) продемонстрували здатність інноваційних матеріалів, таких як наноголки, поглинати до 99,5% сонячного світла.
Спільно з науковцями з Каліфорнійського університету у Сан-Дієго дослідники випробовували наноголки з кобальту та міді, вкриті оксидом цинку. Були підтверджені чудові оптичні та теплові характеристики порівняно з традиційними матеріалами, як от вуглецеві нанотрубки та чорний кремній.
Отримані результати прокладають шлях до більш ефективних та довговічних систем збирання сонячної енергії. Концентровані сонячні електростанції використовують сотні дзеркал, які спрямовують світло на вежу-приймач, а вона поглинає та зберігає теплову енергію.
Для досягнення максимальної ефективності поглинальні матеріали таких веж мають бути “максимально чорними”, тобто вловлювати практично все вхідне світло в умовах екстремальної спеки та вологи. Вертикальні вуглецеві нанотрубки залишаються золотим стандартом у цій сфері. Однак вони швидко руйнуються під впливом високої температури та вологості.
“Вуглецеві нанотрубки нестабільні при високих температурах та за високої вологості. Тому їх необхідно вкривати стійкішими матеріалами, що знижує їхню ефективність. Вуглецеві нанотрубки поглинають близько 99% світла, але їх не можна використовувати у сонячних вежах”, — пояснює провідний автор дослідження, доктор Іньїго Гонсалес де Аррієта.
Випробування підтвердили, що наноголки з кобальту та міді здатні обійти ці обмеження. Вони не тільки залишаються стабільними в екстремальних умовах, а й забезпечують вищий рівень поглинання, особливо з покриттям з оксиду цинку.
Така технологія, на відміну від традиційних фотоелектричних систем, накопичує зібране сонячне світло у вигляді тепла та дозволяє генерувати електрику навіть у похмуру погоду. Цього досягають внаслідок нагріву розплавів солей, які ефективно зберігають енергію та можуть віддати її для живлення турбін. Однак вона дорожча та складніша за фотоелектричні модулі.
Хоча дослідження знаходяться на ранніх стадіях, вони свідчать про значний прогрес у розробці матеріалів, які зроблять сонячні вежі чистішими, ефективнішими та надійнішими. В Іспанії концентровані сонячні електростанції виробляють близько 5% від загальної генерації електроенергії.
На думку експертів, впровадження нових технологій може збільшити частку цих електростанцій у загальному обсязі генерації. В майбутньому дослідники також можуть вивчити можливість покриття наноголок матеріалами, що підвищують їхню провідність.
Результати опубліковані в журналі Science Direct
Джерело: 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.