Zabudnuté heslo?
Prihlásenie

Vrstva z recyklovaných sadzí zachytí slnečné teplo lepšie ako grafén

Vrstva z recyklovaných sadzí zachytí slnečné teplo lepšie ako grafén
Autor:
Roman Mališka
Zverejnené:
10. 5. 2022
Hodnotenie:
Už ste hlasovali.

Boj proti klimatickým zmenám si nevyžaduje len úsilie v oblasti obnoviteľných zdrojov energie, musíme tiež vyčistiť aj existujúce procesy. Vedci teraz vyvinuli spôsob, ako využiť sadze z emisií na zlepšenie solárnych tepelných zariadení, vďaka čomu je ich výroba nielen lacnejšia, ale aj účinnejšia ako pri použití materiálov, ako je grafén.

Získavanie energie zo Slnka nemusí zahŕňať len fotovoltaické solárne článk. Zber jeho tepla sa dá využiť aj na výrobu elektriny, čistenie vody, varenie jedla alebo vykurovanie budov. Najlepšie materiály na absorbovanie tohto tepla majú tmavú farbu, preto sa najčastejšie používajú rôzne formy uhlíka, vrátane grafénu alebo uhlíkových nanorúrok.

Problémom je, že výroba týchto uhlíkových materiálov vo veľkom môže byť náročná a drahá. Preto v rámci novej štúdie výskumníci z Houstonskej univerzity a univerzity Intercultural Indígena de Michoacán (UIIM) v Mexiku experimentovali s oveľa bežnejšou formou uhlíka - so sadzami.

Sadze, ktoré sú vedľajším produktom spaľovania materiálov, ako je uhlie, drevo a uhľovodíkové palivá, sú amorfnou, nečistou formou uhlíka, ktorá spôsobuje škody na životnom prostredí a ľudskom zdraví. Ich zber z miesta emisií môže tieto negatívne účinky znížiť a ich využitie na zlepšenie obnoviteľnej energie pomáha uzavrieť cyklus a znížiť náklady.

„Na výrobu sadzí nie je potrebná žiadna energia, pretože ide o hojný vedľajší produkt, a jeho kruhové využitie môže len znížiť uhlíkovú stopu,“ povedal Francisco Robles-Hernández, zodpovedajúci autor štúdie. „Náklady sú takmer nulové, čo ho robí nákladovo efektívnym a ideálnym na premenu slnečnej energie na teplo.“

Solárna pec, ktorá pozostáva z centrálnej nádoby potiahnutej sadzovou pastou na zvýšenie absorpcie slnečného tepla.

V štúdii výskumníci zostrojili prototyp solárnej pece. Zariadenie pozostávalo zo zrkadlovej misky, ktorá odrážala a sústreďovala slnečné svetlo na svoj stred, kde sa nachádzala nádoba. Táto nádoba bola potiahnutá čiernou pastou pohlcujúcou slnečné žiarenie vyrobenou buď zo sadzí, alebo z iných foriem uhlíka, ako sú grafén, nanorúrky a fullerén, aby sa porovnalo, ako dobre fungujú.

A skutočne, sadze prekonali ostatné materiály v niekoľkých kľúčových oblastiach. Ich solárna absorpčná schopnosť bola o 96 % vyššia ako u komerčných produktov, ich svetelná emisia bola o 85 % vyššia a bola 15-krát lacnejšia. V porovnaní s nedotknutými formami uhlíka, ako je napríklad grafén, boli vrstvy sadzí až 1 000-krát lacnejšie.

Výskumníci tvrdia, že materiály na báze sadzí absorbujúce teplo by sa mohli použiť na solárne zariadenia, vykurovanie vodovodných potrubí alebo domov, čističky vody a priemyselné procesy sušenia.

Výskum bol nedávno uverejnený v magazíne Carbon.