Bẫy nhiệt nóng hơn 1.000 độ C nhờ ánh sáng Mặt trời
Nhóm chuyên gia ETH Zurich phát triển bẫy nhiệt có thể hấp thụ ánh sáng Mặt trời tập trung, tạo ra mức nhiệt cực cao dùng cho sản xuất.
Quá trình sản xuất xi măng, kim loại và nhiều sản phẩm hóa học đòi hỏi nhiệt độ cực cao, trên 1.000 độ C. Hiện nay, mức nhiệt này thường được tạo ra bằng cách đốt nhiên liệu hóa thạch như than đá hoặc khí tự nhiên, thải ra một lượng lớn khí nhà kính. Sử dụng điện tái tạo không phải là giải pháp thay thế thích hợp vì không hiệu quả ở mức nhiệt cao như vậy.
Nhóm khoa học tại Viện Công nghệ Liên bang Thụy Sĩ (ETH Zurich) phát triển phương pháp giúp các ngành công nghiệp này không phải phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch, hiện đã kiểm chứng trong phòng thí nghiệm, SciTechDaily hôm 28/5 đưa tin. Nghiên cứu mới công bố trên tạp chí Device.
Thành phần chính của bẫy nhiệt gồm một ống trụ làm từ thạch anh, đạt mức nhiệt 1.050 độ C trong thí nghiệm và phát sáng. (Ảnh: ETH Zurich/Emiliano Casati)
Sử dụng bức xạ Mặt trời, nhóm nghiên cứu dẫn đầu bởi nhà khoa học Emiliano Casati và giáo sư Aldo Steinfeld phát triển bẫy nhiệt với khả năng cung cấp mức nhiệt cực cao cần thiết cho quá trình sản xuất. Thiết bị gồm ống trụ thạch anh gắn với bộ hấp thụ bằng gốm. Nhờ các đặc tính quang học, bộ hấp thụ này có thể hấp thụ ánh sáng Mặt trời hiệu quả và chuyển thành nhiệt.
Với các thí nghiệm trong phòng, nhóm nghiên cứu sử dụng ống trụ thạch anh dài 30 cm, đường kính 7,5 cm. Họ cho thanh này tiếp xúc với ánh sáng nhân tạo có cường độ gấp 135 lần ánh sáng Mặt trời, đạt mức nhiệt lên tới 1.050 độ C. Các nghiên cứu trước đây của nhóm nghiên cứu khác từng đạt mức nhiệt tối đa chỉ là 170 độ C với bẫy nhiệt như vậy.
Những hệ thống tập trung năng lượng Mặt trời quy mô công nghiệp đã được xây dựng để sản xuất điện Mặt trời tại một số nơi như Tây Ban Nha, Mỹ, Trung Quốc. Chúng thường hoạt động với mức nhiệt tối đa 600 độ C. Ở nhiệt độ cao hơn, sự mất nhiệt do bức xạ tăng lên và làm giảm hiệu quả của nhà máy. Một ưu điểm lớn của bẫy nhiệt do nhóm chuyên gia ETH Zurich phát triển là tối thiểu hóa tổn thất nhiệt bức xạ.
"Cách tiếp cận của chúng tôi cải thiện đáng kể hiệu quả hấp thụ năng lượng Mặt trời. Do đó, chúng tôi tự tin rằng công nghệ này giúp thúc đẩy việc triển khai các nhà máy năng lượng Mặt trời nhiệt độ cao", Casati nói. Nhưng ông cho biết, vẫn cần tiến hành thêm các phân tích chi tiết về kinh tế và công nghệ.
Casati đang tiếp tục nghiên cứu để tối ưu hóa quy trình. Trong tương lai, công nghệ này có thể cho phép sử dụng năng lượng Mặt trời không chỉ để sản xuất điện mà còn để khử carbon cho những ngành tốn nhiều năng lượng trên quy mô lớn. "Để chống biến đổi khí hậu, chúng ta cần khử carbon trong năng lượng nói chung", Casati nhận định.
Khám phá 5 hiện tượng ảo ảnh nổi tiếng nhất trên thế giới, đánh lừa mọi đôi mắt dù là tinh tường nhất
Bạn đã bao giờ chứng kiến hình ảnh của một chiếc thuyền bay, bóng người với vầng hào quang hay một thành phố mờ ảo trên mặt biển chưa?
Giới hạn chịu nóng của con người không cao như chúng ta tưởng
Nhiệt độ cao gây ra rất nhiều tác động tới các cơ quan trong cơ thể người và có thể dẫn tới cái chết.
Máy bay ném bom hạt nhân có thể bay liên tục 16.000km
Sau khi hoạt động trong một thập kỷ, B-36 "Peacemaker" là một trong những máy bay phi thường nhất từng cất cánh.
Bí ẩn mỏ kim loại quý hơn vàng: Rất quan trọng trong chế tạo tên lửa nhưng độc tính rất mạnh và cực khan hiếm
Đây là một kim loại quý hiếm bậc nhất nhưng cực kì độc hại.
Hé lộ bí mật về indium, thứ kim loại còn đắt hơn cả vàng
Indium, cái tên có thể không còn xa lạ với hầu hết mọi người nhưng ít người hiểu được giá trị và tầm quan trọng của nó.
Giếng bí ẩn nghìn năm bốc mùi lạ mà nhân loại chưa thể chạm đáy
Chiếc giếng bí ẩn này nằm ở vùng sa mạc phía đông Yemen, là một lỗ hổng khồng lồ của Trái đất, được cho là đã tồn tại hàng triệu năm.
