17 Mayıs 2024 Cuma

Endüstriyel Proseslerin Temiz Enerji İle Gerçekleştirilmesinde Yüksek Verimli Termal Kapan

Çimento, metal ve çok sayıda kimyasal madde üretmek için bin santigrat derecenin üzerinde son derece yüksek sıcaklıklar gerekmektedir. Günümüzde bu ısıyı üretmek için çoğunlukla kömür veya doğal gaz gibi fosil yakıtlar yakılmakta ve bu da önemli miktarda sera gazı emisyonuna neden olmaktadır. Isıtmak için yenilenebilir elektrik kullanmak ne yazık ki bu kadar yüksek sıcaklıklarda verimli değildir. Nötr İklime doğru güçlü bir şekilde ilerliyor olsak da, endüstriyel süreçler muhtemelen fosil yakıtlara bir süre daha bağlı kalmaya devam etmek zorunda kalacak, çünkü bunları karbondan arındırmak oldukça zorlu süreçlere tabii. Ancak bu durum yakında değişebilir.


Üretim Süreçleri için Yüksek Sıcaklıklar Üretilmesi

ETH Zürih'teki araştırmacılar, endüstrileri fosil yakıtlardan bağımsız hale getirmenin bir yolunu buldu: Enerji ve Süreç Sistemleri Mühendisliği Grubu'nda bilim insanı olan Emiliano Casati ve yenilenebilir enerji kaynakları profesörü Aldo Steinfeld liderliğindeki bir ekip, bir termal kapan geliştirdi. Bu kapan, üretim süreçleri için gerekli olan yüksek sıcaklıkları üretmek için güneşin radyasyonunu kullanıyor ve üretilen ısıyı yayıyor. Burada esas bileşen, optik özellikleri nedeniyle güneş ışığını verimli bir şekilde emen ve ısıya dönüştüren bir kuvars çubuk.

Dış seramik emici ile çevrelenmiş bir kuvars çubuk çekirdeğinden oluşan termal kapanın gösterimi.

Laboratuvar deneylerinde araştırmacılar 7,5 santimetre çapında ve 30 santimetre uzunluğunda bir kuvars çubuk kullandı. Bu çubuklar yoğunluğu 135 kat artırılmış güneş ışığına karşılık gelen yapay bir ışığa maruz bırakıldığında 1050 santigrat dereceye kadar ulaşan sıcaklıklara ulaşıldı. Daha önce araştırmacılar benzer termal kapanlar kullanarak maksimum 170 santigrat dereceye ulaşabilmişlerdi.

Yüksek Sıcaklıkta Güneş Enerjisi Sistemlerinin Geliştirilmesi Mümkün Mü? 

İspanya, ABD ve Çin'de bulunan büyük güneş enerjisi santrallerinde güneş enerjisini yoğunlaştıran teknolojilere sahip olsak da, bunlar normalde 600 santigrat dereceye kadar sıcaklıklarda çalışır. Daha yüksek sıcaklıklarda, radyasyon yoluyla meydana gelen ısı kaybı artar ve bu da sistemlerin verimliliğini azaltır. ETH araştırmacılarının termal kapanının en önemli avantajı ısıyı yakalaması ve yansıtılan radyasyon enerjisini en aza indirmesidir.

Hiç yorum yok: