Tiedemiehet vangitsevat auringonvalon saavuttaakseen lämpötilan lähes 2000 Fahrenheit-astetta | Cilostazol

Tiedemiehet vangitsevat auringonvalon saavuttaakseen lämpötilan lähes 2000 Fahrenheit-astetta

Insinöörit luovat uutta puhdasta energiaratkaisua: lataavat kiteet aurinkoenergialla 1 832 Fahrenheit-asteen (1 000 Celsius-asteen) lämpötiloihin, mikä saattaa tehdä niistä vihreämmän korvaajan hiiliintensiivisille prosesseille, jotka sulattavat terästä ja keittävät sementtiä.

Uusi tekniikka – kuvailtu proof-of-concept -tutkimuksessa julkaistu tänään Devicessa – hyödyntää kvartsin ominaisuutta, jonka avulla se sieppaa auringonvaloa. Kiinnittämällä synteettistä kvartsia oleva sauva energiaa absorboivaan piikiekkoon, tiimi testasi, pystyiskö laite säilyttämään lämpöä. He puhalsivat sen energialla, joka vastasi 136 auringon auringonvaloa; sauva lämpeni noin 1 112 asteeseen F (600 astetta C), mutta vaimennuslevy saavutti lämpötilan 1 922 astetta F (1 050 astetta C).

“Ihmiset ajattelevat sähköä vain energiana, mutta itse asiassa noin puolet energiasta käytetään lämmön muodossa”, sanoi Emiliano Casati, ETH Zürichin insinööri ja tutkimuksen vastaava kirjoittaja solussa. vapauttaa. “Ilmastonmuutoksen torjumiseksi meidän on yleensä vähennettävä hiilidioksidipäästöjä.”

Tähän mennessä aurinkosähkövastaanottimet – laitteet, jotka keskittävät lämpöä auringonvaloa heijastavista peileistä – eivät ole kyenneet käsittelemään tehokkaasti aurinkoenergiaa yli 1 832 asteen (1 000 C) lämpötiloissa. Jotkut yleisimmistä hiili-intensiivisistä prosesseista, kuten lasin, teräksen ja sementin valmistus, vaativat lämpötiloja, jotka ovat vähintään sen rajan yläpuolella, jonka yritykset saavuttavat polttamalla fossiilisia polttoaineita. Pelkästään sementin valmistus aiheutti noin 8 prosenttia hiilidioksidipäästöistä vuonna 2023. CBS Newsin mukaanja lasin sulaminen tuottaa tutkimusten mukaan noin 95 miljoonaa tonnia ihmisen aiheuttamaa hiiltä julkaistu aiemmin tänä vuonna American Ceramic Society -lehdessä.

Sementtitehtaita Kiinan Jangtse-joen varrella.
Kuva: Tim Graham (Getty Images)

Kvartsin lisääminen valmistusseokseen voi mahdollistaa sen, että valmistajat voivat saavuttaa teräksen, lasin ja sementin kanssa työskentelyyn tarvittavat lämpötilat auringonvalolla sen sijaan, että he luottaisivat pelkästään siihen. prosesseja, jotka lämmittävät planeettamme.

“Energiakysymys on yhteiskuntamme selviytymisen kulmakivi”, Casati sanoi. ”Aurinkoenergiaa on helposti saatavilla ja tekniikka on jo täällä. Jotta voimme todella edistää teollisuuden käyttöönottoa, meidän on osoitettava tämän tekniikan taloudellinen kannattavuus ja hyödyt mittakaavassa.”

Kokeellisten testien lisäksi tutkijat mallinsivat laitteiston tehokkuutta ja havaitsivat, että kvartsi lisää vastaanottimen tehokkuutta. Heidän mallissaan suojaamaton vastaanotin oli 40 prosenttia tehokas lämpötilassa 2 192 astetta F (1 200 astetta C), mutta se oli 70 prosenttia tehokas samassa lämpötilassa, kun vastaanotin oli suojattu 11,8 tuumalla (300 millimetriä) kvartsia.

Tiimi testaa nyt muita materiaaleja, kuten nesteitä ja kaasuja, jotka voivat toimia lämpöloukkuina. Lämmönvarauskykynsä ansiosta nämä materiaalit voivat lisätä uusiutuvan energian ratkaisujen tehokkuutta, ja niillä on vielä pitkä matka, jos ne koskaan korvaavat fossiilisten polttoaineiden pitkäaikaisen ensisijaisuuden.

Lisää: Texaslaiset äänestävät miljardeja fossiilisten polttoaineiden puolesta, jättäen uusiutuvan energian vaihtoehdoksi

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *