太陽能發電新概念   高溫加熱石英棒設備

編譯／高晟鈞

蘇黎世聯邦理工學院的研究人員在實驗室中展示了新的設計概念，利用太陽輻射設計了一種設備，在需要極高溫的化學產品生產過程中提高熱源。

難以擺脫對化石燃料的依賴

水泥、金屬和其他許多化學商品的生產，往往需要超過一千攝氏度的極高溫度，目前這種高溫主要依賴燒化石燃料，包括：煤炭或天然氣的燃燒來支持。但我們都知道，化石燃料的燃燒會排放大量的溫室氣體；無奈的是，使用再生能源作為其熱源能難以作為替代方案，因為再生能源轉化成如此高溫的效率很低。

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「人們通常認為能源是電，但實際上我們大約一半的能源是以熱的形式使用的。」作者Emiliano Casati說道。儘管全球各個領域都希望在未來幾十年內實現碳中和，但這些工業製程很可能仍將繼續由化石燃料提供動力，難以擺脫對化石燃料的依賴。

高溫太陽能發電廠

目前，已經有大規模的太陽能聚光技術應用在工業規模上。例如在西班牙、美國和中國，許多太陽能發電廠可以在高達600度的溫度下運作，然而較高的工作溫度也導致了輻射所造成的熱損耗上升，進而降低了工廠的效率。

對此，蘇黎世聯邦理工學院利用熱陷阱捕捉（Heat trap）概念，設計出一能與陶瓷吸收器耦合的石英棒。由於其光學特性，石英棒可以有效吸收陽光並將其轉換為熱量。

石英棒直徑7.5公分、長度30公分，當石英棒暴露在強度相當於太陽光的135被人造光下（溫度約為1050^oC）時，其熱陷阱可以達到最高約170^OC的溫度。而石英棒最大的價值在於能最大限度地減少熱福散損失。

作者Emiliano Casati正努力進一步優化流程，希望該技術不僅可以利用太陽能發電，還能進一步幫助能源密集的化工產業脫碳。

資料來源:Innvations

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