MELTING Chocolate Lava Cake! - Chef Jean-Pierre
Pasukan yang diketuai oleh Universiti Purdue melancarkan komposit solar baru yang dapat meningkatkan pembangkit tenaga solar secara pekat dalam kecekapan dan kos, menurut satu kajian baru yang diterbitkan dalam Alam minggu lepas. Kerjasama ini antara Institut Teknologi Georgia, University of Wisconsin-Madison, dan Makmal Kebangsaan Oak Ridge berharap dapat meningkatkan penggunaan semasa solar di Amerika Syarikat, yang kekal kurang dari 2 peratus daripada penjanaan elektrik kami. Tetapi bahan baru pasukan itu boleh merevolusikan industri tenaga solar pekat.
"Saya fikir kita sangat dekat," kata profesor Purdue Kenneth Sandhage Songsang.
Komposit yang diperbuat daripada amic zirconium carbide am dan met al tungsten, berada di bawah kategori bahan yang disebut "cermets," yang dikenali kerana keupayaannya untuk menahan suhu dan tekanan tinggi. Dipopulerkan selepas Perang Dunia II untuk kegunaannya dalam enjin jet, Angkatan Udara Amerika Syarikat (yang mencipta istilah) "cermets" telah menjadi tempat untuk pesawat dan roket angkasa. Dan penggantian pinggul.
Pasukan Purdue mengambil perhatian terhadap kualiti cermet dan mendapati persekitaran suhu tinggi baru untuk mengujinya: tumbuh-tumbuhan tenaga pekat.
Terhadap ladang suria fotovoltaik tipikal dengan panel yang tidak aktif dipasang di ladang atau bumbung, loji janakuasa solar yang tertumpu pada dasarnya adalah versi besar pembakaran semut pembakaran di bawah kaca pembesar. Tumbuhan ini menggunakan cermin atau kanta untuk menumpukan tenaga dari matahari. Daripada semut mati, kita mendapat haba yang dipindahkan ke garam cair. Plat yang dibuat daripada keluli tahan karat atau aloi berasaskan nikel digunakan untuk memindahkan haba dari garam ke cecair yang mengembang untuk memutar turbin, yang akhirnya memberikan anda tenaga elektrik. Purdue menggunakan CO2 superkritikal sebagai bendalir yang dipersoalkan, alias CO2 pada suhu dan tekanan yang tinggi bahawa ia wujud di antara cecair atau gas.
Teknik mengumpul haba dari matahari bermakna tumbuhan kuasa pekat mendapatkan panas. Bahan plat yang digunakan untuk memindahkan haba adalah satu kesesakan di dalam sistem - keluli tahan karat semasa atau aloi berasaskan nikel mencecah kapasiti sekitar 550 darjah Celsius sebelum melembutkan, hanya di bawah 100 darjah lebih panas daripada planet terpanas dalam sistem suria kita, Venus.
Selepas ujian mekanikal di Makmal Kebangsaan Oak Ridge, pasukan itu mendapati komposit yang baru membolehkan kami pergi lebih panas, hingga kira-kira 750 darjah Celsius, yang berada di sisi sejuk lava. Cermet Purdue juga dua hingga tiga kali sebagai konduktif sebagai standard industri semasa.
Selain daripada mencapai paras panas yang terik, perbezaan suhu ini membolehkan tumbuhan meningkatkan habanya kepada penukaran elektrik lebih daripada 20 peratus. Diperkasakan, kecekapan baru dari komposit seramik-logam akan lebih murah daripada bahan-bahan semasa dan boleh membantu secara drastik mengurangkan pelepasan karbon dioksida.
Emas sebagai logam seramik mungkin, pasukan pertama menghadapi masalah dengan kakisan, kerana CO2 superkritikal akan mengoksidakan plat, mengurangkan produktiviti mereka. Tetapi menggambarkan konsep kimia asas, yang menggambarkan bahawa menambahkan lapisan tembaga ke permukaan plat cermet dan menambahkan 50 bahagian per juta karbon monoksida kepada CO2 superkritikal mengurangkan masalah itu. Pasukan telah mengemukakan paten untuk bahan baru.
Sehingga 2018, tumbuh-tumbuhan tenaga solar pekat menghasilkan kira-kira 1,400 MW tenaga untuk Amerika Syarikat setiap tahun. Walaupun saat ini lebih murah untuk menuai cahaya matahari menggunakan fotovoltaik tradisional, bateri untuk menyimpannya mahal - ia sebenarnya lebih murah untuk menyimpan haba, seperti yang dilakukan melalui solar pekat. Dengan komposit baru ini, kos mengumpul haba jatuh. Digabungkan dengan keupayaan untuk membantu menjembatani jurang tenaga yang dibawakan oleh solar pada waktu malam, ini menjadikan solar tertumpu jauh lebih kompetitif.
"Saya fikir ia adalah masa yang menarik untuk berada dalam kejuruteraan bahan," komen Sandhage. "Terdapat masalah yang sangat serius yang kami hadapi, tetapi ia adalah masalah melakukan kerja keras kejuruteraan untuk membawa bahan yang betul, membawa reka bentuk yang tepat, dan terus mengetuk masalah. Kami teruja dengan peranan yang boleh kita mainkan."
Tenaga Suria: Berputar Panel Suria Boleh Meningkatkan Kecekapan dengan 32 Peratus
Kecekapan teoritis maksimum untuk sel photovoltaic yang paling biasa digunakan hanya 29 peratus, jadi setiap titisan cahaya matahari dikira. Oleh itu, hanya menggunakan sebotol air dan beberapa batu, Beth Parks membina jenis baru panel solar perlahan berputar yang mengikuti matahari, mengumpul 32 peratus lagi tenaga dalam proses itu.
Berita Tenaga Suria: Rekod Kecekapan Pencincang Sel Dual Dwi Suria Baru
Satu jenis sel solar baru yang dibangunkan oleh penyelidik di UCLA Samueli School of Engineering hanya menghancurkan rekod kecekapan sebelumnya untuk berapa banyak tenaga boleh dituai dari cahaya matahari langsung. Sel baru menangkap lebih daripada seperlima tenaga masuk matahari.
Tenaga Suria: Ladang Suria Terapung Massal Akhirnya Datang Ke Waters AS
Apabila negara bergelut antara komitmen kepada tenaga hijau dan kekurangan ruang untuk berbuat demikian, ladang suria yang terapung memegang janji tenaga solar di ruang yang sama sekali baru: di atas air. Pengeluar suria yang terapung Ciel & Terre baru-baru ini melancarkan pelbagai flotovoltaic di California yang juga boleh membantu memulihara air.