Νέα τεχνολογία ηλιοθερμίας από επιστήμονες του LANP

Επιστημονική ομάδα στο Εργαστήριο Νανοφωτονίων του Πανεπιστημίου Rice (LANP) ανέπτυξε μια νέα μέθοδο ηλιοθερμίας με την οποία παράγεται ατμός σε επίπεδο νανοσωματιδίων.

Tweet

Η νέα διαδικασία παραγωγής «ηλιακού ατμού» είναι τόσο αποδοτική που μπορεί να παράγει ατμό από παγωμένο νερό. Εκτός από την εκμετάλλευση για παραγωγή ενέργειας, η καινοτόμα τεχνολογία βρίσκει εφαρμογή και σε μεθόδους αφαλάτωσης και καθαρισμού νερού.

Η ομάδα επιστημόνων στο LANP, με επικεφαλής την Naomi Halas, πήρε την τεχνολογία ηλιοθερμίας από την μεγάλη κλίμακα εφαρμογών και την χρησιμοποίησε στο επίπεδο νανοσωματιδίων. «Τα σωματίδιά μας είναι πολύ μικρά, μικρότερα ακόμη και από ένα μήκος κύματος φωτός, που σημαίνει ότι έχουν εξαιρετικά μικρή έκταση επιφανείας μειώνοντας την διάχυση της θερμότητας. Αυτή η έντονη θέρμανση μας δίνει τη δυνατότητα να παράγουμε ατμό σε τοπικό επίπεδο, ακριβώς στην επιφάνεια του σωματιδίου, και η ιδέα της δημιουργίας ατμού σε τοπικό επίπεδο είναι πραγματικά αντιφατική», δηλώνει η Halas. «Δεν αλλάζουμε κανέναν από τους νόμους της θερμοδυναμικής», συνέχισε. «Βράζουμε νερό με ένα ριζικά διαφορετικό τρόπο».

Η ηλιακή τεχνολογία ατμού εμφανίζει ποσοστό απόδοσης της τάξης του 24%,  σε αντίθεση με τα συμβατικά ηλιακά κύτταρα του 15%. Η μέθοδος είναι τόσο αποτελεσματική, ώστε ο ατμός μπορεί να δημιουργηθεί από σχεδόν παγωμένο νερό. Σε μια επίδειξη, ένας σωλήνας φωτό-ενεργοποιημένων νανοσωματιδίων βυθίστηκε σε παγωμένο νερό. Τα σωματίδια αυτά είναι ευαίσθητα σε ένα ευρύ φάσμα του φωτός, συμπεριλαμβανομένων των μηκών κύματος που οι άνθρωποι δεν μπορούν να δουν. Χρησιμοποιώντας ένα φακό για να αυξήσουν την ένταση του φωτός του ήλιου μέσα στο σωλήνα, οι ερευνητές ήταν σε θέση να παράγουν ατμό γρήγορα, σε σχεδόν αρκτικές θερμοκρασίες. Το ενεργειακό αποτύπωμα της τεχνολογίας είναι πολύ μικρό, δεδομένου ότι δεν απαιτεί μεγάλους καθρέφτες ή πάνελ, και ο δημιουργηθείς ατμός είναι μη τοξικός.