Tim naučnika sa ETH univerziteta uspeo je da uhvati i sačuva sunčevu toplotu koja premašuje 1.000 stepeni Celzijusa, a koja bi mogla da se koristi u proizvodnji čelika, cementa ili stakla.
Danas se za topljenje čelika i pripremu cementa koriste fosilna goriva koja su veliki zagađivači planete. Međutim švajcarski naučnici ponudili su znatno čistije rešenje. Oni su pomoću sintetičkog kvarca uspeli da „uhvate“ i sačuvaju solarnu energiju temperature od preko 1.000 Celzijusa. Ovo bi se moglo koristiti u industrijama koje su veliki potrošači energije i koje ostavljaju veliki karbonski otisak.
Zašto bismo za proizvodnju toplote prvo proizvodili struju?
Emilijano Kasati, naučnik sa prestižnog ciriškog ETH univerziteta koji je predvodio ova istraživanja, tvrdi da energetiku definitivno treba dekarbonizovati ali da se to ne mora raditi isključivo u delatnosti proizvodnji struje, jer je polovina energije koja se na svetu koristi zapravo u formi toplote.
On smatra da bi trebalo preskočiti taj deo sa strujom, jer ako bi se toplota direktno „uzimala“ od sunca onda ne bi morala da se koristi velika količina struje za njenu proizvodnju. To bi umanjilo zagađenje u industriji stakla, cementa i čelika, koje u ukupnoj svetskoj potrošnji struje imaju udeo od 25 odsto zato što u proizvodnji koriste temperature od preko 1.000 Celzijusa.
Ideja je lepa, ali da li je moguća? Švajcarski naučnici su na putu da dokažu da jeste. Za sada su eksperimentalno dokazali da je moguće „uhvatiti“ ogromnu snagu sunčeve energije zahvaljujući solarnim prijemnicima koji koncentrišu i stvaraju toplotu pomoću hiljada ogledala koja prate sunce.
Najveći problem u komercijalizaciji ove ideje je međutim činjenica da postoje poteškoće pri prenosu solarne energije čija temperatura premašuje 1.000 Celzijusovih stepeni. Zato se Kasatijev tim okrenuo poluprovidnim materijalima kao što je kvarc. On proizvodi fenoman poznat pod imenom Efekat termalne zamke, jer praktično “zarobljava” sunčevu toplotu.
Švajcarski naučnici su zarobili sunčevu toplotu tako što su pričvrstili sintetički kvarc na neprozirni silicijumski disk koji je apsorber energije. Kada su pomoću mnoštva ogledala ovaj uređaj izložili prilivu svetlosti koji je ekvivalentan svetlosti koja bi dolazila sa 136 sunaca, apsorber je uhvatio toplotu od 1.050 Celzijusa. Ovo je presedan imajući u vidu da su dosadašnji eksperimenti tog tipa hvatali samo 170 Celzijusa.
Sada se radi na unapređenju prenosa ove energije
Pošto je tim naučnika uspeo da proizvede do sada neverovatne temperature, započeo je sa ispitivanjem mogućnosti transfera te energije i opet je pomerio granice ali ne dovoljno da bi njegovo otkriće moglo da se primeni u privredi jer se deo energije gubi u prenosu. Ispostavilo se da bi, zbog gubljenja dela energije prilikom njenog prenosa, sa sadašnjom tehnologijom željene temperature mogle da se koriste u pomenutim industrijama samo ako bi više ogledala hvatalo svetlost ekvivalentnu onoj koja bi dolazila od 1.000 sunaca.
Međutim, Kasati i kolege trenutno rade na optimizaciji ovog izuma i misle da će uspeti da unaprede model prenosa energije. Ujedno eksperimentišu i sa postizanjem viših temperatura pomoću drugih sirovina kako bi prevazišli problem sa gubljenjem energije potrebne za proizvodnju čelika, cementa i stakla. Jer, ukoliko se proizvede veća temperatura a deo nje izgubi u prenosu, i to bi moglo utabati stazu za korišćenje direktne sunčeve toplote u ovim industrijama.
Izvor: Techxplore
Foto: Martinelle, Pixabay