Un dispositivo che cattura l’energia solare con il quarzo ha raggiunto nei test una temperatura di 1050 gradi Celsius. Ciò ridurrebbe la produzione di acciaio e cemento CO2– Per poterlo rendere libero.
Gli ingegneri hanno sviluppato un dispositivo in grado di generare temperature superiori a 1.000 gradi Celsius catturando in modo efficiente la luce solare. In futuro, questa tecnologia potrebbe rappresentare un’alternativa sostenibile alla combustione di combustibili fossili nella produzione di materiali come acciaio, vetro e cemento.
Quando si producono questi materiali, è necessario riscaldare le materie prime a oltre 1000 gradi. Oggi questo viene fatto bruciando combustibili fossili, che consumano molta energia. “Circa la metà dell’energia che utilizziamo nel mondo non viene convertita in elettricità”, afferma. Emiliano Casati dell’ETH di Zurigo in Svizzera, che ha discusso del dispositivo con altri ricercatori Pubblicato su Device Magazine. “Viene utilizzato per produrre gran parte dei materiali di cui abbiamo bisogno nella nostra vita quotidiana e nell’industria”.
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I forni solari possono essere un’alternativa alla combustione di combustibili fossili. Queste installazioni consistono in specchi mobili che focalizzano la luce solare su un ricevitore che raggiunge temperature elevate. Ma attualmente, i forni solari sono molto inefficienti nel convertire l’energia solare a temperature superiori a 1.000 gradi, dice Casati.
Per migliorare l’efficienza di questi dispositivi, Casati e i suoi colleghi hanno progettato un ricevitore solare che trattiene il calore. È circondato da uno strato di quarzo spesso 300 mm.
Il quarzo è un materiale semitrasparente che trasmette energia sotto forma di luce, ma blocca la luce infrarossa o la radiazione termica. Ciò significa che quando il recettore del silicio si riscalda a causa della luce solare concentrata, il quarzo impedisce all’energia termica di fuoriuscire. Di conseguenza, il sistema trattiene il calore e viene persa meno energia.
Più di mille gradi
Il team ha testato il ricevitore solare modificato in una configurazione che simula la luce solare utilizzando i LED. I loro primi esperimenti hanno dimostrato che il recettore del silicio raggiungeva facilmente i 1050 °C.
Secondo i modelli teorici, lo schermo di quarzo dovrebbe consentire al forno solare di raggiungere temperature fino a 1.200 gradi, mentre il 70% dell’energia catturata rimane nel sistema. Senza lo schermo al quarzo, l’efficienza energetica scende solo al 40% alla stessa temperatura.
Anche se questo è solo uno Verifica teorica Per dimostrare il successo di questa tecnologia, Casati spera che venga ampiamente utilizzata in futuro come mezzo sostenibile per produrre le alte temperature necessarie per produrre materiali come acciaio, vetro e cemento. “Dobbiamo davvero raccogliere la sfida della decarbonizzazione di queste industrie, e questa potrebbe essere una soluzione”, afferma.
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