Справянето с изменението на климата изисква усилие не само за използване на възобновяема енергия – и съществуващите технологии и процеси трябва да станат по-екологични, предаде Greentech.bg. С този мотив инженерите са разработили начин за използване на сажди от вредните емисии, за да подобрят ефективността на термалните соларни системи. Новата техника ги прави не само по-евтини за производство, но и по-ефективни от използването на материали като графен.

Събирането на енергия от слънцето далеч не се изчерпва само с фотоволтаичните клетки. Улавянето на топлината на небесното светило всъщност е много по-ефективно, а и може да се използва по много начини: за генериране на електричество, за пречистване на вода, за готвене на храна или затопляне на сгради. Най-добрите материали за поглъщане на тази топлина са тези с тъмен цвят. Затова в практиката най-често се използват различни форми на въглерод, включително графен или въглеродни нанотръби. Последните 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. За новото проучване изследователи от Университета в Хюстън и Местния междукултурен университет в Мичоакан в Мексико (UIIM) са експериментирали с много по-често срещана въглеродна форма – сажди.

Саждите са страничен продукт от изгарянето на материали като въглища, дървесина и въглеводородни горива. По същество те са аморфна, нечиста форма на въглерода, която трови околната среда и човешкото здраве. Събирането на сажди от точката на емисиите може да намали тези отрицателни ефекти, а използването на въглерода за подобряване на възобновяемата енергия помага за затваряне на цикъла и намаляване на разходите.

„В „производството“ на сажди не се влага енергия, тъй като това е излишък, нежелан страничен продукт – а неговата кръгова повторна употреба може само да намали въглеродния отпечатък на дейността ни“, каза Франсиско Роблес-Ернандес, автор на изследването. „Цената е почти нулева, което прави материала рентабилен и идеален за преобразуване на слънчева енергия в топлина.“

В проучването изследователите са изградили прототип на слънчева печка. Устройството се състои от огледална чиния, която отразява и фокусира слънчевата светлина в центъра си, където има контейнер. Контейнерът е покрит с черна слънчево-абсорбираща паста. Приложени са няколко разллични сценария за състава на пастата: от сажди, от графен, от въглеродни нанотръби и от фулерен – за да може да се сравни кое колко добре работи.

Оказва се, че саждите превъзхождат другите материали в няколко ключови области. Слънчева абсорбция на материала е с 96 процента по-висока от търговските продукти, задържането на топлината е с 85 процента по-високо, а разработката е 15 пъти по-евтина. В сравнение с други въглеродни форми като графена, покритието от сажди е до 1000 пъти по-евтино.

Изследователите казват, че топлопоглъщащи материали на базата на сажди могат да се използват за слънчеви камери, подгряване на битова гореща вода, пречистване на вода или промишлени процеси на сушене.

Изследването е публикувано в списанието Carbon.

Сподели във facebook.com