Rekordwert: Sonnenlichtfalle wird über 1.000 Grad heiß
Forscher*innen der ETH Zürich haben eine thermische Falle entwickelt, die Sonnenstrahlung aufnimmt und Hitze abgibt. Diese Sonnenlichtfalle kann über 1.000 Grad heiß werden, wie es in einer Mitteilung der Universität heißt.
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Genutzt werden könnte die Technologie künftig etwa für Herstellung von Zement, Metallen und Chemikalien. Dafür sind oft hohe Temperaturen nötig. Um sie zu erreichen, werden oft fossile Brennstoffe verbrannt, wie Kohle und Erdgas. Das führt zum Ausstoß an Treibhausgasen. Die Sonnenfalle wäre hingegen völlig emissionsfrei.
Illustration der thermischen Falle. Sie besteht aus einem Quarzstab (innen) und einem Keramikabsorber (aussen). Die Sonnenstrahlung tritt an der Vorderseite ein, die Wärme entsteht im hinteren Bereich.
© Bild: Casati E et al. Device 2024, bearbeitet
Quarzstab
Die neue thermische Falle wurde von einem Team um Emiliano Casati, Wissenschaftler in der Gruppe für Energie- und Prozesssystemtechnik, und Aldo Steinfeld, Professor für erneuerbare Energieträger, entwickelt.
Herzstück ist ein Quarzstab, der dank seiner optischen Eigenschaften Sonnenlicht effizient absorbieren und in Wärme umwandeln kann. In dem Experiment konnte eine Temperatur von 1.050 Grad Celsius erreicht werden. Vergleichbare Studien erreichten nur maximal 170 Grad.
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Die Forschenden weisen darauf hin, dass es schon heute Technologien gibt, um Sonnenenergie zu konzentrieren. Dazu zählen konzentrierende Solarkraftwerke zur Elektrizitätsgewinnung, wie sie in Spanien, den USA und China stehen. Diese Kraftwerke arbeiten aber nur mit maximal 600 Grad, weil sonst der Wärmeverlust durch Abstrahlung zu hoch wäre.
Besserer Wirkungsgrad
Die Wissenschaftler*innen der ETH Zürich konnten den Wirkungsgrad der Absorption von Sonnenlicht erheblich steigern, wie sie berichten. “Wir sind deshalb zuversichtlich, dass diese Technologie die Entwicklung von Hochtemperatur-Solaranlagen ermöglicht”, wird Casati zitiert.
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Veröffentlicht wurden die Ergebnisse der Experimentalstudie in der Fachzeitschrift Device. Das Team will weiterforschen, um die Methode zu optimieren. Schließlich könnte damit künftig energieintensive Industriezweige in großem Stil dekarbonisiert werden.
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