Ultrablack наногострі досягають нових стандартів поглинання світла для сонячних веж

Нові горизонти у світловій абсорбції сонячних веж завдяки ультра-чорним наноспінам

Зосереджена сонячна енергетика набирає популярності як майбутнє поновлюваних джерел енергії завдяки ефективному зберіганню теплової енергії. Хоча історично вона була дорожчою та складнішою в порівнянні з фотоелектричними системами, останні досягнення роблять зосереджену сонячну енергетику все більш конкурентоспроможною та поширеною для сталого енергопостачання. Inigo Gonzalez de Arrieta з групи Термофізичних властивостей матеріалів Університету Країни Басків (EHU) описав їхню роботу з ультра-чорними матеріалами для застосування у сонячних вежах. “Ми досліджуємо ультра-чорні матеріали для використання в сонячних вежах.” У цих установках дзеркала фокусують сонячне світло на абсорберну вежу.

“Чим ефективнішими будуть наші абсорбуючі матеріали, тим конкурентоспроможнішою стане система, що відкриє можливості для такого типу енергії,” зазначив Gonzalez de Arrieta. EHU використовує найсучасніше обладнання для термо-оптичного аналізу зразків, адже всього декілька лабораторій у світі обладнані для таких високотемпературних досліджень.

Команда характеризувала мідні кобальтатові наноспіри, запатентовані UC San Diego, і виявила значні покращення в порівнянні з попередніми технологіями абсорберів. “Ми побачили, що ці мідні кобальтатові наноспіри працюють краще, ніж вуглецеві нанотрубки, які використовувалися до цього, і що ці наноспіри виконують ще краще, коли покриті оксидом цинку”, повідомив Gonzalez de Arrieta.

Дизайн сонячних веж прагне до максимальної абсорбції світла, використовуючи ультра-чорні матеріали. Вертикально вирівняні вуглецеві нанотрубки, найчорніші матеріали, що є доступними, мають сильну здатність захоплювати світло, але нестабільні за високих температур і вологості, вимагаючи додаткових покриттів, які знижують ефективність. “Вуглецеві нанотрубки поглинають близько 99% світла, але вони не можуть бути використані на сонячних вежах.” На противагу цьому, мідні кобальтатові наноспіри – особливо покриті оксидом цинку – показали покращену термостабільність та абсорбцію, що досягає 99,5%. Сучасний стандарт чорного кремнію поглинає близько 95%.

Dr Renkun Chen (UC San Diego) і співпрацівники з Міністерства енергетики США планують розгорнути наноспіри з мідного кобальтату, покриті оксидом цинку, у сонячних вежах, хоча розробка стикається з регуляторними та технічними викликами.

Сонячні вежі експлуатуються у таких регіонах, як Андалусія, та в пустинних регіонах по всьому світу. Зосереджені сонячні електростанції забезпечують близько 5% енергії Іспанії, надаючи чисте вироблення та ефективне зберігання тепла. Тепло