ENERGI

Forskarnas värmebedrift: 1050 °C med solenergi

1050 grader, du kan lita på forskarna från Zürich.

Schweiziska forskare har hittat ett nytt sätt att fånga solvärme med hjälp av kvarts. Målet: att ersätta fossila bränslen i stål- och cementindustrin.

Vid tillverkning av stål, cement, glas och keramik krävs mycket höga temperaturer. Idag används fossila bränslen för uppvärmningen, något som ger upphov till enorma utsläpp av koldioxid. 

Att i stället använda värme från solen lockar därför. Olika forskargrupper har gjort försök där mängder av speglar koncentrerar solens strålar mot en värmeabsorbent, ett koncept som även används vid termiska solkraft

Hittills har man inte lyckat komma upp i tillräckligt höga temperaturer. Men nu har en grupp forskare vid tekniska högskolan i Zürich, ETH, demonstrerat en metod som gör det möjligt att nå över 1000 °C. Det är betydlig varmare än vid tidigare försök, enligt forskarna. 

Deras trick är att täcka värmeabsorbenten – en opak kiselskiva – med ett 300 mm tjockt lager av syntetisk kvarts. Finessen är att den halvtransparenta kvartsen släpper in ljusenergin men hindrar värmeenergin från att läcka ut. Forskarna beskriver fenomenet som en termisk fångsteffekt.

”Avgörande”

I försöken på labb utsattes enheten för ett artificiellt ljus som motsvarade flödet från runt 135 solar. På värmeabsorbenten kunde de då uppmäta 1050 °C, medan utsidan av kvartsen ”bara” höll 600 °C. 

– Tidigare forskning har bara lyckats demonstrera den termiska fångstseffekten upp till 170 °C. Vår forskning visade att soltermisk fångst fungerar inte bara vid låga temperaturer, utan även långt över 1 000 °C. Detta är avgörande för att visa dess potential för verkliga industriella tillämpningar, säger EHT-forskaren Emiliano Casati i ett pressmeddelande

Forskarna har presenterat sina rön i den vetenskapliga tidskriften Device.

Gruppen har även undersökt andra material än kvarts, exempelvis olika vätskor och gaser, och har då nått ännu högre temperaturer. De arbetar nu vidare med att optimera metoden. 

För att tekniken ska komma till nytta i verkliga fabriker måste värmen kunna överföras till exempelvis stålet i stor skala till en rimlig kostnad.