Seorang ilmuwan yang menjebak sinar matahari hingga mencapai suhu hampir 2.000 derajat Fahrenheit

Para insinyur sedang mengerjakan solusi energi baru yang ramah lingkungan: mengisi kristal dengan energi matahari hingga suhu hingga 1.832 derajat Fahrenheit (1.000 derajat Celcius), yang dapat menjadikannya alternatif yang lebih ramah lingkungan dibandingkan proses intensif karbon seperti peleburan baja dan pemasakan semen.

Teknologi baru – dijelaskan dalam studi pembuktian konsep diterbitkan Saat ini di perangkat – ia memanfaatkan sifat kuarsa yang memungkinkannya memerangkap sinar matahari. Dengan menempelkan batang kuarsa sintetis ke cakram silikon yang digunakan untuk menyerap energi, tim menguji apakah perangkat tersebut dapat menahan panas. Mereka meledakkannya dengan energi yang setara dengan sinar matahari dari 136 matahari; Suhu batang naik menjadi sekitar 1112°F (600°C) tetapi pelat penyerap mencapai suhu 1922°F (1050°C).

“Orang cenderung menganggap listrik hanya sebagai energi, namun kenyataannya, sekitar setengah energi digunakan dalam bentuk panas,” kata Emiliano Casati, insinyur di ETH Zurich dan penulis studi tersebut, dalam jurnal Cell. meluncurkan. “Untuk mengatasi perubahan iklim, kita perlu melakukan dekarbonisasi energi secara keseluruhan.”

Hingga saat ini, penerima tenaga surya – perangkat yang memfokuskan panas dari cermin yang memantulkan sinar matahari – belum mampu menangani energi matahari secara efisien pada suhu di atas 1.832 derajat Fahrenheit (1.000 derajat Celcius). Beberapa proses intensif karbon yang paling luas, seperti pembuatan kaca, baja, dan semen, memerlukan suhu melebihi batas ini, yang dicapai perusahaan dengan membakar bahan bakar fosil. Pembuatan semen sendiri bertanggung jawab atas sekitar 8 persen emisi karbon dioksida pada tahun 2023, Menurut Berita CBSMenurut penelitian, kaca yang meleleh bertanggung jawab atas sekitar 95 juta ton karbon yang dihasilkan oleh aktivitas manusia diterbitkan Awal tahun ini di Journal of American Ceramic Society.

Menambahkan kuarsa ke dalam campuran manufaktur dapat memungkinkan produsen mencapai suhu yang diperlukan untuk bekerja dengan baja, kaca, dan semen dengan menggunakan sinar matahari, daripada hanya mengandalkan pada kuarsa saja. Proses yang menyebabkan kenaikan suhu planet kita.

“Masalah energi adalah landasan kelangsungan hidup masyarakat kita,” kata Casati. “Energi surya sudah tersedia dan teknologinya sudah ada. Untuk benar-benar merangsang adopsi industri, kita perlu menunjukkan kelayakan ekonomi dan manfaat teknologi ini dalam skala besar.”

Selain uji eksperimental, para peneliti memodelkan efektivitas pengaturan dan menemukan bahwa kuarsa meningkatkan efisiensi penerima. Dalam model mereka, receiver yang tidak terlindungi memiliki efisiensi 40% pada 2.192 °F (1.200 °C) tetapi efisien 70% pada suhu yang sama ketika receiver dilindungi dengan kuarsa 11,8 inci (300 mm).

Tim tersebut kini sedang menguji material lain, termasuk cairan dan gas, yang dapat bertindak sebagai perangkap panas. Melalui kemampuannya dalam menahan panas, bahan-bahan ini dapat meningkatkan efektivitas solusi energi terbarukan yang masih memiliki jalan panjang jika ingin menggantikan bahan bakar fosil yang menjadi prioritas lama.

lagi: Masyarakat Texas memilih bahan bakar fosil bernilai miliaran dolar, dan mengesampingkan energi terbarukan sebagai pilihan