Покритието от рециклирани сажди улавя слънчевата топлина по-добре от графена

Сподели

Справянето с изменението на климата не изисква само усилия като възобновяемата енергия – трябва да почистим и съществуващите процеси. Сега инженерите са разработили начин за използване на сажди от емисиите за подобряване на слънчевите топлинни устройства, което ги прави не само по-евтини за производство, но и по-ефективни от използването на материали като графен.

Събирането на енергия от Слънцето не трябва да включва само фотоволтаични слънчеви клетки – събирането на нейната топлина може да се използва и за генериране на електричество, пречистване на вода, готвене на храна или затопляне на сгради. Най-добрите материали за поглъщане на тази топлина са с тъмен цвят, така че най-често се използват различни форми на въглерод, включително графен или въглеродни нанотръби – последните от които се използват за направата на едни от най-черните материали на Земята.

Проблемът е, че производството на тези въглеродни материали в насипно състояние може да бъде трудно и скъпо. Така че за новото проучване изследователи от Университета в Хюстън и Universidad Intercultural Indígena de Michoacán (UIIM) в Мексико са експериментирали с много по-често срещана въглеродна форма – сажди.

Страничен продукт от изгаряне на материали като въглища, дървесина и въглеводородни горива, саждите са аморфна, нечиста форма на въглерод, която всява хаос върху околната среда и човешкото здраве. Събирането му от точката на емисии може да намали тези отрицателни ефекти, а използването му за подобряване на възобновяемата енергия помага за затваряне на цикъла и намаляване на разходите.

„Няма енергия, участваща в производството на сажди, тъй като това е изобилие от страничен продукт и неговото кръгово повторно използване може само да намали въглеродните отпечатъци“, каза Франсиско Роблес-Ернандес, автор на изследването. „Цената е почти нула, което го прави рентабилен и идеален за преобразуване на слънчева енергия в топлина.“

В проучването изследователите построиха прототип на слънчева печка. Устройството се състоеше от огледална чиния, която отразяваше и фокусираше слънчевата светлина в центъра си, където се намираше контейнер. Този контейнер беше покрит с черна слънчево-абсорбираща паста, направена със сажди или други форми на въглерод, като графен, нанотръби и фулерен, за да се сравни колко добре работят.

И разбира се, саждите превъзхождаха другите материали в няколко ключови области. Неговата слънчева абсорбция е с 96 процента по-висока от търговските продукти, светлинното излъчване е с 85 процента по-високо и е 15 пъти по-евтино. В сравнение с девствените въглеродни форми като графен, покритията от сажди бяха до 1000 пъти по-евтини.

Изследователите казват, че топлопоглъщащи материали на базата на сажди могат да се използват за слънчеви камери, отопление за водопроводи или домове, пречистватели на вода и промишлени процеси на сушене.

Изследването е публикувано в списанието въглерод.

Източник: Университет на Хюстън



Публикациите се превеждат автоматично с google translate


Сподели