Печь на солнечной энергии создает температуру свыше 1000°C
Ученые из Швейцарской высшей технической школы Цюриха разработали устройство, которое может генерировать температуру более 1000°C, эффективно используя энергию солнца. Ученые считают, что такая солнечная печь станет экологически чистой альтернативой сжиганию ископаемого топлива при производстве таких материалов, как сталь, стекло и цемент.
На сегодня уже существуют солнечные печи, которые используют набор подвижных зеркал для фокусировки солнечного света на приемнике. Он разогревается до высоких температур и может использоваться в качестве альтернативы сжиганию ископаемого топлива. Но в настоящее время такие печи не могут достигнуть температуры выше 1000°C, а температура плавления стали — около 1500°C.
Кварцевая «шуба»
Чтобы повысить эффективность таких устройств, Эмилиано Казати из ETH Zurich и его коллеги разработали улавливающий солнечное тепло приемник, покрытый 300-миллиметровым слоем кварца. Работа опубликована Device.
Кварц — полупрозрачный материал, который пропускает световую энергию, но блокирует тепловую энергию. Когда приемник нагревается от сфокусированного солнечного света, кварц предотвращает обратную утечку тепловой энергии, удерживая тепло и уменьшая потери энергии в системе.
Команда протестировала модифицированный приемник на установке, которая имитирует солнечный свет с помощью светодиодов. Эксперименты показали, что приемник легко достигает температуры 1050°C.
Согласно моделям теплопередачи, кварцевый экран позволит приемникам достигать температуры до 1200°C, сохраняя при этом 70% потребляемой системой энергии. Без кварцевого экрана энергоэффективность падает до 40% при той же температуре.
Пока это экспериментальное устройство, но Казати надеется, что однажды оно будет широко использоваться в качестве экологичного способа получения высоких температур, необходимых в производстве стали и цемента: «Нам действительно необходимо решить проблему декарбонизации этих отраслей, и наша установка может быть одним из решений», — говорит Казати.