Nanodalelės pagerina saulės energijos surinkimo efektyvumą

Naudodami mažytes grafito daleles, savo dydžiu prilygstančias tūkstantajai žmogaus plauko storio daliai, Arizonos valstybinio universiteto (JAV) mechanikos inžinerijos specialistai tikisi padidinti saulės elektrinių efektyvumą ir pelningumą.

Nors vis dažniau ant namų stogų galima išvysti fotovoltinių saulės baterijų, nebūtinai jos yra pats geriausias saulės energijos gamybos sprendimas. „Didelis tokių saulės elementų trūkumas yra tas, kad juose išnaudojama tiktai dalis patenkančios saulės spinduliuotės, likusi spinduliuotė virsta nereikalinga šiluma, mažinančia elementų našumą“, – aiškina Arizonos valstybinio universiteto atstovas Robertas Teiloras (Robert Taylor).

Alternatyva, galinti išnaudoti visą patenkančią saulės šviesą, yra šiluminiai saulės kolektoriai. Tokių kolektorių veikimo principas – surinkti šilumą, kuri gali būti panaudota kaitinant vandenį ir išgaunant garus, kurie savo ruožtu, pavyzdžiui, suka turbinas, gaminančias elektrą.

Tam, kad padidintų saulės kolektorių efektyvumą, R. Teiloras su kolegomis įmaišė nanodalelių į šilumos pernašos alyvą, kuri paprastai naudojama šiluminėse saulės jėgainėse. Tyrėjai pasirinko grafito nanodaleles iš dalies dėl to, kad jos yra juodos, todėl itin gerai sugeria saulės šviesą – būtent ko ir reikia šilumos kolektoriams. Laboratorijoje eksperimentuodami su mažais dubens formos kolektoriais, tyrėjai aptiko, jog nanodalelės 10 procentų pagerino šilumos surinkimo efektyvumą. „Apskaičiavome, jog tai galėtų atitikti iki 3,5 milijono dolerių metinių įplaukų padidėjimą 100 megavatų saulės elektrinei“, – teigia R. Teiloras.

Pasak jaunojo tyrėjo, grafito dalelės „yra pigios“, nes vienas jų gramas nekainuoja nė vieno dolerio. Įdomu ir tai, kad 100 gramų tokių nanodalelių turi šilumą surenkantį paviršiaus plotą, prilygstantį visam futbolo stadionui. „Visai įmanomas variantas, kad nanodaleles galima išgauti iš anglies jėgainėse susidarančių suodžių, kurie pasižymi panašiu sugerties potencialu, – prideda R. Teiloras. – Manau, idėja visai patraukli: taršos šaltinį panaudoti švariai, žaliai saulės energijai išgauti“.