دانشمندان مواد جدیدی را ساختند که هزینه تولید برق از انرژی خورشیدی را کاهش می‌دهد

دانشمندان موفق شدند موادی را بسازند که می‌تواند به تولید برق از گرمای خورشید کمک می‌کنند و راه را برای تولید ارزان‌تر انرژی خورشیدی در روزهای ابری و طول شب هموارتر می‌کنند. این نوآوری به گفته محققان، گام بزرگی در راستای استفاده از گرمای خورشید برای تولید برق و کاهش هزینه‌های ناشی از سوخت‌های فسیلی می‌باشد.

Kenneth Sandhage، پروفسور دانشگاه Purdue آمریکا در این‌ باره می‌گوید: “ذخیره‌سازی انرژی به‌صورت گرما هم‌اکنون کم‌هزینه‌تر از استفاده از باتری می‌باشد و قدم بعدی کاهش هزینه تولید برق از گرمای خورشید با مزیت تولید گاز گلخانه‌ای صفر می‌باشد.”

نیروگاه‌های خورشیدی متمرکز، با استفاده از آینه‌ها و لنزها و متمرکز کردن مقدار زیادی نور در یک منطقه کوچک که گرمای انتقال نمک مذاب را تولید می‌کند، انرژی خورشیدی را به برق تولید می‌کنند.  

گرمای نمک مذاب سپس به یک مایع در حال کار، دی‌اکسید کربن فوق بحرانی، منتقل می‌شود که برای چرخش توربین تولیدکننده برق به‌کار می‌کند. برای کاهش هزینه تولید برق خورشیدی، توربین باید با همان مقدار گرما قادر باشد تا برق بیشتری تولید کند و این کار یعنی اینکه توربین باید داغ‌تر از قبل کار کند. تنها مشکل این است که مبدل‌های گرما که گرما را از نمک مذاب به مایع در حال کار منتقل می‌کنند، از فولاد ضدزنگ و آلیاژهای نیکل ساخته‌شده‌اند و در حرارت بالا و فشار بالای دی‌اکسید کربن، بیش‌ از اندازه نرم می‌شوند. محققان یک کامپوزیت از کاربید زیرکونیوم سرامیکی و تنگستن فلزی را برای ساخت مبدل‌های گرمای قوی‌تر در نظر دارند. آن‌ها صفحاتی از کامپوزیت سرامیک-فلز را ساخته‌اند که دارای کانال‌های قابل تنظیمی برای مبدل‌های گرما می‌باشند. 

آزمایش‌ها نشان می‌دهد که این مواد کمپوزیتی توانایی تحمل دمابالا و فشار بالای دی اکسید کربن بحرانی را داشته نسبت به مبدل‌های گرمای کنونی باعث تولید بیشتر برق می‌شوند. بررسی‌های اقتصادی نیز نشان می‌دهد که تولید این مبدل‌های حرارتی جدید می‌تواند بسیار به‌صرفه‌تر از فولاد ضدزنگ و آلیاژهای نیکل باشد. 

Sandhage می‌گوید: “با ادامه توسعه، این تکنولوژی جدید باعث خواهد شد تا برق خورشیدی تجدید پذیر به‌صورت عمده در شبکه برق‌رسانی ما نفوذ کند و این یعنی اینکه کاهش قابل‌ توجه دی‌اکسید کربن تولید شده به‌دست انسان در هنگام تولید برق.”