Швейцарские ученые из Высшей технической школы Цюриха разработали технологию, позволяющую достичь температуры более 1000 °C за счет солнечной энергии. Этого достаточно для выплавки стали, производства цемента и других энергоемких промышленных процессов. Исследование опубликовано в научном журнале Device.
Команда использовала систему специальных приемников, которые концентрируют и выделяют солнечное тепло с помощью тысяч зеркал. Специалисты повысили эффективность этих устройств за счет стержней из синтетического кварца и кремниевых дисков, служивших поглотителями энергии.
При тестировании устройства потоком энергии, эквивалентным свету от 136 солнц, температура поглотительной пластины достигла 1050 °C. По словам ученых, предыдущий рекорд подобной тепловой ловушки был почти в 10 раз ниже и составил всего 170 °C.
Используя модель теплопередачи, команда также смоделировала эффективность теплового улавливания кварца в различных условиях. Модель показала, что при термическом улавливании достигается целевая температура при более низких концентрациях с той же производительностью.
Например, современный неэкранированный приемник имеет эффективность 40% при температуре 1200°C и концентрации 500 солнц. Приемник, экранированный 300 мм кварцем, достигает эффективности 70% при той же температуре и концентрации. Неэкранированный приемник требует как минимум 1000 солнц концентрации для сопоставимых характеристик.
