Солнечная энергия выработала достаточно тепла для питания сталеплавильной печи

Ученые использовали солнечную энергию, чтобы нагреть объект до 1000 градусов Цельсия — температуры, достаточной для питания сталеплавильной печи. Исследование, подтверждающее концепцию, опубликованное в журнале Device, демонстрирует, как солнечная энергия может заменить ископаемое топливо в высокотемпературных производственных процессах.

Для производства таких материалов, как стекло, цемент и керамика, сырье нагревается до температуры выше 1000 C. В настоящее время использование солнечной энергии для достижения таких высоких температур является дорогостоящим и неэффективным, поэтому для питания печей, в которых производятся эти материалы, обычно используется энергия на основе углерода, такая как нефть или уголь.

На эти отрасли приходится около 25% мирового потребления энергии, говорится в исследовании.

"Чтобы бороться с изменением климата, нам необходимо обезуглероживать энергию в целом" - считает автор-корреспондент Эмилиано Казати, ученый из департамента машиностроения и технологических процессов ETH Zurich в Швейцарии.

В новом исследовании Казати и его команда использовали свойство, называемое эффектом тепловой ловушки. Полупрозрачные материалы сильно поглощают солнечный свет, повторно излучая его в виде тепла. Поэтому исследователи направили поступающее солнечное излучение на синтетический кварцевый стержень, который улавливал тепло. Затем они прикрепили его к непрозрачной кремниевой чашке, которая поглощала тепло от кристалла.

При нагреве поглощающая пластина разогрелась до 1050 C, в то время как температура кварцевого стержня оставалась на уровне 600 C. В ходе последующей работы исследователи протестировали различные материалы, включая жидкости и газы, которые могут действовать как тепловые ловушки, и, согласно заявлению, им удалось достичь еще более высоких температур.

Далее исследователи, вероятно, рассмотрят, как эту технологию можно использовать в более широком масштабе, чтобы повысить ее шансы на внедрение в различных отраслях промышленности.

"Солнечная энергия легкодоступна и технология уже существует. Чтобы стимулировать внедрение в отрасли, нам нужно продемонстрировать экономическую жизнеспособность и преимущества этой технологии в масштабе", - заключает Касати.