Výskumníci pomocou solárnej tepelnej pasce prekonali 1 000 °C. Na obzore je solárny priemysel
Pomocou solárnej energie dokázali vedci vytvoriť teploty, ktoré potrebujeme pri niekoľkých rôznych priemysloch. Nahradili tým tak fosílne palivá.
Výskumníci vo svojej novej štúdii chcú použiť na tavenie ocele a výrobu cementu energiu zo Slnka, namiesto spaľovania fosílnych palív. V rámci prelomového experimentu použili synteticky vyrobený kremeň na zachytenie solárnej energie. Podarilo sa im dosiahnuť teplotu cez tisíc stupňov Celzia.
Nová metóda môže pomôcť znížiť emisie vypúšťané do atmosféry náročnými priemyslami. Ako autori vysvetľujú, ak sa hovorí o energii, väčšine z nás napadne elektrina, no približne polovica vytvorenej energie sa používa vo forme tepla. Pri výrobe skla, ocele, cementu či keramiky, sa používajú teploty prevyšujúce 1 000 stupňov Celzia. Ide pritom o priemysly, ktoré utvárajú jadro modernej civilizácie.
Tieto typy priemyslu využívajú na dosiahnutie potrebných teplôt spaľovanie fosílnych palív. To samozrejme vedie k uvoľňovaniu oxidu uhličitého do atmosféry. Predpokladá sa, že tieto priemysly stoja za približne 25% globálnej energetickej spotreby. Už v minulosti sa vedci pokúšali nájsť zelenšiu alternatívu, napríklad tisíce zrkadiel, ktoré by sledovali dráhu Slnka po oblohe. Táto technológia však mala problém dosiahnuť požadované teploty.
Autori novej štúdie sa však konceptu takzvaných solárnych prijímačov nevzdali. V štúdii ale odhalili spôsob, ako zvýšiť ich efektivitu. Ako sme už spomenuli na začiatku, použili polotransparentné materiály, napríklad kremeň. Tento typ materiálu dokáže “uväzniť” slnečné svetlo vďaka fenoménu tepelnej pasce.
Zefektívnenie procesu
V rámci štúdie vedci vytvorili tepelnú pascu tak, že tyč zo syntetického kremeňa pripevnili na nepriehľadný kremíkový disk. Ten slúžil na absorbovanie energie. Následne zariadenie podrobili svetlu rovnajúcemu sa svetlu 136 Sĺnk. Podarilo sa im dosiahnuť teploty 1 050 stupňov Celzia.
Neprehliadni
“Predchádzajúce výskumy dokázali dosiahnuť teploty len 170 stupňov Celzia. Nám sa podarilo cez tepelnú pascu dosiahnuť teploty cez tisíc stupňov,” vysvetľuje Emiliano Casaty, jeden z autorov štúdie.
Výskumníci momentálne pracujú na spôsobe, ako by dokázali optimalizovať efekt tepelnej pasce. Popri tom skúmajú aj nové spôsoby, ako by mohli túto metódu aplikovať do praxe. Výskumy zahŕňajú analýzu nových materiálov a ako tvrdia autori štúdie, ich snahy už ukazujú nové úspechy. Použitím odlišných materiálov, napríklad tekutín alebo plynov, dokázali dosiahnuť ešte vyššie teploty. Zároveň vysvetľujú, že schopnosť polopriehľadných materiálov absorbovať radiáciu sa neobmedzuje len na solárnu radiáciu.
Nachádzame sa v dobe, kedy sa naša spoločnosť nemôže naďalej spoliehať na spaľovanie fosílnych palív, na výrobu energie. Existuje niekoľko alternatívnych čistých zdrojov energie a solárna energia je všeobecne dostupná, hoci nie bez svojich problémov. Mali by sme však viac motivovať priemysel na to, aby adoptoval solárnu energiu. Výskumníci potrebujú vytvoriť systém, ktorý by demonštroval, že použitie solárnej energie má zmysel z ekonomického hľadiska a môže priniesť aj niekoľko výhod.
Komentáre