Наноиглите од бакар кобалтат, развиени во Шпанија, ja апсорбираат речиси целата сончева светлина, а воедно се отпорни на екстремна топлина. Истражувачите од Универзитетот во Баскија (EHU) ги развија ултра-црните наноигли од бакар кобалтат, поставувајќи нов стандард за материјалите што се користат во системите за концентрирана сончева енергија (CSP).
Наодите би можеле да ја направат технологијата на соларните кули поефикасна и комерцијално одржлива, забрзувајќи го преминот кон почиста енергија. Користејќи специјализирана опрема за истражување на висока температура, научниците од групата за термофизички својства на материјалите на EHU ги анализирале термичките и оптичките перформанси на наноиглите.
Според истражувачот Ињиго Гонзалез де Ариета, целта е да се „истражат ултра-црни материјали за употреба во соларни кули“. Во таквите електрани стотици огледала ја фокусираат сончевата светлина врз централна кула, која апсорбира топлина и ја претвора во енергија.
„Колку повеќе можеме да постигнеме апсорбирачки материјали кои се поефикасни, толку поконкурентни ќе бидат системите“, рече Гонзалез де Ариета.
Тој објасни дека лабораторијата на EHU е меѓу ретките во светот опремени за вакви термооптички анализи. Истражувачкиот тим ги проучувал наноиглите од бакар кобалтат патентирани од Универзитетот во Калифорнија, Сан Диего.
„Видовме дека овие наноигли од бакар кобалтат се покажаа подобри од јаглеродните наноцевки што се користеа досега и дека овие наноигли се покажаа уште подобри кога се обложени со цинк оксид“, рече тој.
Во моментов најцрните материјали на пазарот се вертикално порамнети јаглеродни наноцевки, кои апсорбираат околу 99% од светлината. Но, овие материјали се нестабилни на високи температури и влажни средини, што ги прави несоодветни за апликации во сончеви кули.
„Тие треба да бидат обложени со поотпорни материјали, а тоа ја намалува нивната оптимизација“, рече Гонзалез де Ариета.
Спротивно на тоа, наноиглите од бакар кобалтат се многу постабилни во екстремни услови. Кога се обложени со цинк оксид, нивната стапка на апсорпција се зголемува на 99,5%.
„Материјалите (црн силициум) што моментално се користат на сончевите кули апсорбираат 95% од светлината и тоа е многу; сепак, наноиглите од бакар кобалтат апсорбираат 99% од светлината, а оние обложени со цинк оксид уште повеќе, 99,5%“, објасни Гонзалез де Ариета.
Д-р Ренкун Чен од Универзитетот во Калифорнија, Сан Диего, соработува со Министерството за енергетика на САД за да ги истражи овие наноигли за употреба во сончеви кули.Но, вели не знаеме како тоа ќе заврши, со оглед на ситуацијата на неизвесност во САД.
Концентрираната сончева енергија добива на популарност како чист извор на енергија што може да складира топлинска енергија за подоцнежна употреба. Во Шпанија CSP придонесува околу 5% од вкупното производство на енергија, а големите постројки работат во Андалузија и пустинските региони низ целиот свет.
„Сончевата топлина се користи, пред сè, за топење на некои специфични соли“, рече Гонзалез де Ариета. „Растопената сол ја задржува топлината многу добро, а потоа е многу полесно повторно да се внесе таа топлинска енергија во електричната мрежа.“
Тој ја нагласи важноста од продолжување на подобрувањето на премазите што се користат во соларните кули.
„Продолжувањето на оваа обновлива енергија нуди многу предности: таа е целосно чиста и може да се користи и кога сонцето не свети“, рече тој.
Идната работа ќе се фокусира на развој на нови материјали со уште подобра спроводливост и оптички перформанси за соларните кули од следната генерација.
(Interesting Engineering)
