Группа ученых из Калифорнийского университета в г Сан-Диего сообщила о разработке наноматериала, обладающего высокой износостойкостью, способностью переносить экстремально высокие температуры и преобразовывать в тепло 90% попадающей на его поверхность солнечной энергии.
Новый материал может также выдерживать температуру, превышающую 700 оС и сохранять свои свойства в течение многих лет на открытом воздухе, несмотря на воздействия воздуха и влажности.
Применять его планируется, в 1ю очередь, в работе солнечных электростанций (СЭС).
Солнечные поглотители уже имеются, но они могут функционировать при гораздо более низких температурах, при ежегодной замене.
Новый материал имеет разномасштабную поверхность, созданную с использованием частиц разных размеров, начиная от 10 нанометров до 10 микрометров. Такие структуры активно ловят и поглощают свет, причем эффективность материала растет при более высоких температурах.
Концентрация солнечной энергии (CSP) - новая альтернатива возобновляемой энергетики, которая производит около 3,5 ГВт на электростанциях по всему миру.
Этой энергии достаточно для питания более 2 млн домохозяйств.
В планах , довести производство э/энергии до 20 ГВт в ближайшие годы.
Особенность этой технологии является то, что она может быть использован для модификации существующих электростанций, которые используют уголь или ископаемое топливо, поскольку используется тот же самый процесс для выработки электроэнергии с паром.
Тепловые СЭС вырабатывают электричество с помощью водяного пара, который приводит в движение турбины.
Водяной пар получается путем нагревания солнечным излучением резервуаров с водой. Используемые материалы требуют ежегодной замены, температура в резервуаре может достигать 700°C.
Новый материал решает эту проблему, а заодно обладает высоким КПД преобразования электромагнитной энергии в тепловую.
Материал содержит разномасштабные нанооболочки - частицы из диэлектрика, покрытые тонким слоем проводника, в данном случае - борида кремния.
Их размер варьируется от 10 нм до 10 мкм.
Подобная поверхность эффективно улавливает и поглощает свет, причем эффективность материала растет при более высоких температурах.
Работа проводилась в рамках американской госпрограммы SunShot, и применение ее результатов на практике можно ожидать уже в ближайшем будущем.
Программа SunShot была объявлена в феврале 2011 г.
В соответствии с программой уже профинансировано более 350 проектов.
Для любознательных сообщим, что эту программу будучи министром инициировал нобелевский лауреат С. Чу с целью сделать солнечную энергетику конкурентоспособной в сравнении с другими средствами производства электроэнергии к 2020 г.
