科学家找到利用太阳熔化钢铁和加工水泥的方法

雅加达 –

期刊上发表的一项新研究 设备展示了合成石英在超过 1,000 摄氏度的温度下利用太阳能的潜力。

参与此项研究的瑞士研究人员将探索利用太阳能替代钢铁和水泥冶炼中的化石燃料。

“为了应对气候变化，重要的是从能源中彻底去除碳，”瑞士苏黎世联邦理工学院的通讯作者埃米利亚诺·卡萨蒂说。

“大多数人通常将能源与电联系在一起，但大约一半的能源是以热能的形式被利用的，”他补充道。

根据燃料类型，工业部门约占全球能源消耗的 25%。研究人员通过使用太阳能接收器（利用太阳跟踪镜聚集并产生热量）探索了环保的能源替代品。

但该技术在1000°C以上的高温下难以有效转换太阳能。

卡萨蒂解释说，利用石英等可以捕获阳光的半透明材料来提高太阳能接收的效率，这一过程被称为热阱效应。

该团队开发了一种吸热装置，将合成石英棒连接到不透明硅盘上作为能量吸收器。当该装置暴露在相当于 136 个太阳光的能量通量下时，吸收板的温度会达到 1,050 摄氏度。相比之下，石英棒尖端的温度保持在 600 摄氏度。

卡萨蒂说：“之前的研究只能证明高达 170 摄氏度的热捕获效果。”

“我们的研究表明，太阳能热阱可以在低温下有效工作，并且还可以测量 1,000 摄氏度以上的温度。这对于展示现实世界工业应用的潜力非常重要，”他解释说。

该团队利用传热模型模拟了石英在各种条件下有效捕获热量的能力。该模型表明，在保持相同性能水平的情况下，较低浓度下可以达到所需温度，或者在相同浓度下实现更高的热效率。

Casati 和他的同事目前正在优化热捕获效应并研究这种方法的新应用。他们的研究迄今为止显示出令人鼓舞的结果。

通过探索其他材料，如各种液体和气体，它们达到了更高的温度。除此之外，该团队还观察到这种半透明材料可以吸收除太阳辐射以外的光或辐射。

卡萨蒂说：“能源问题对于我们社会的生存至关重要。”

“太阳能是可用的，技术也已经存在。为了真正推动工业应用，我们需要大规模展示这项技术的经济可行性和优越性，”他继续说道。

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