Mühendisler, güneş enerjisinin gücünü kullanarak çelik eritme ve çimento pişirme gibi karbon yoğun işlemlere çevreci bir alternatif geliştirdi. Device dergisinde yayınlanan bir çalışmada, güneş enerjisiyle 1.832 Fahrenheit (1.000 santigrat derece) sıcaklıklara kadar şarj edilen kristallerin potansiyeli açıklandı.
Kuvars tabanlı güneş enerji teknolojisi yüksek sıcaklıklara ulaşıyor
Yenilikçi teknoloji, kuvarsın güneş ışığını yakalama özelliğinden yararlanıyor. ETH Zürih’ten araştırma ekibi, sentetik kuvarstan bir çubuğu, enerjiyi emmek için kullanılan bir silikon diske yerleştirerek cihazın ısıyı tutup tutmadığını test etti.
Cihaz, 136 Güneş’ten gelen güneş ışığına eşdeğer bir enerjiyle test edildiğinde, kuvars çubuğu yaklaşık 1.112 derece Fahrenheit (600 derece Celsius) sıcaklığa, emici plaka ise 1.922 derece Fahrenheit (1.050 derece Celsius) sıcaklığa ulaştı.
ETH Zürih mühendisi Emiliano Casati, “İnsanlar elektriği yalnızca enerji olarak düşünme eğilimindeler, ancak aslında enerjinin yaklaşık yarısı ısı biçiminde kullanılıyor. İklim değişikliğiyle mücadele etmek için enerjiyi genel olarak karbondan arındırmamız gerekiyor.” ifadelerinde bulundu.
Bugüne kadar, güneş ışığını yansıtan aynalardan gelen ısıyı yoğunlaştıran güneş alıcıları, 1.832 derece Fahrenheit (1.000 derece Celsius) üzerindeki sıcaklıklarda güneş enerjisini verimli bir şekilde kullanamadı. Ancak, yeni teknoloji cam, çelik ve çimento üretimi gibi karbon yoğunluklu süreçler için gereken bu yüksek sıcaklıklara ulaşmayı mümkün kılıyor.
CBS News’e göre, 2023 yılındaki CO2 emisyonlarının yaklaşık yüzde 8’inden tek başına çimento üretimi sorumluydu ve cam eritme yaklaşık 95 milyon ton insan kaynaklı karbondan sorumluydu. Kuvarsın üretim süreçlerine eklenmesi, üreticilerin güneş ışığını kullanarak gerekli yüksek sıcaklıklara ulaşmasını mümkün kılabilir.
Casati, “Enerji sorunu toplumumuzun hayatta kalması için bir temel taşıdır. Güneş enerjisi kolaylıkla bulunabiliyor ve teknoloji zaten burada. Endüstrinin benimsenmesini gerçekten motive etmek için, bu teknolojinin ekonomik uygulanabilirliğini ve avantajlarını geniş ölçekte göstermemiz gerekiyor.” diye belirtti.
Deneysel testlerin yanı sıra, araştırmacılar kuvarsın alıcının verimliliğini artırdığını modellerle de doğruladı. Korumasız bir alıcı 2.192 derece Fahrenheit (1.200 derece Celsius) sıcaklıkta yüzde 40 verimli iken, 11,8 inç (300 milimetre) kuvarsla korunduğunda aynı sıcaklıkta yüzde 70 verimli oldu.
Ekip, termal tuzak görevi görebilecek sıvılar ve gazlar da dahil olmak üzere diğer malzemeleri de test ediyor. Bu malzemeler, ısı tutma yetenekleri sayesinde, fosil yakıtların uzun süredir devam eden üstünlüğünün yerini alacak yenilenebilir enerji çözümlerinin etkinliğini artırabilir.
ilginizi çekebilir: Geleceğin adımı, Uzay Tabanlı Güneş Enerjisi!