Сотні дзеркал фокусують сонячне світло в ресивері нагорі 60-метрової сонячної вежі, розташованої на випробувальному полігоні Сандійських національних лабораторій в Альбукерке. У традиційних системах світло перетворювало б воду або іншу рідину на пар, який запускав би електричні турбіни. Але тут концентрований сонячний промінь падає на дрібні керамічні частинки, схожі на чорний пісок і легко досягають температури на 100 ºC вище, ніж рідина, яку використовують зазвичай. Це дозволяє збільшити обсяг доступної енергії, а також скоротити вартість її виробництва і зберігання.
Цей підхід - один з трьох, які, на думку вчених Національної лабораторії відновлюваної енергетики (NREL), допоможуть зробити, нарешті, концентровану теплову енергію доступною та екологічно чистою. Дві інших - це система на розплаві солей і теплообмінна рідина. Всі вони дозволять домогтися поставленої в 2011 міністерством енергетики США мети - виробництва сонячної теплової енергії за ціною 6 центів за кіловат-годину до 2020 року.
Білл Гейтс: «Технології поглиблять прірву між багатими і бідними»
Думки
У вересні міністерство оголосило про те, що інвестує $62 млн приблизно в десяток перспективних проектів, що розвиваються в одному з цих трьох напрямків. Заявки на гранти подали вчені з Сандійських національних лабораторій, Національної лабораторії Саванна-Рівер, компанії Brayton Energy.
Великою перевагою концентрованої сонячної енергії над фотоелектрикою є те, що теплову енергію набагато легше зберігати, і вона доступніша за електричну. Це означає, що станції можуть коригувати її вироблення, підганяючи під нагальні потреби електромережі. Такої гнучкості сонячним панелям складно домогтися без великих і дорогих акумуляторів або інших способів зберігання енергії, що володіють своїми обмеженнями.
Вчені надрукували «неможливий» матеріал, придуманий математиками
Кейси
Брак цієї технології в тому, що будівництво та експлуатація станції обходиться дорого. Наприклад, станція Ivanpah у пустелі Мохаве, якою володіють BrightSource, NRG і Google, коштує $2,2 млрд і через низьку продуктивність перебуває під загрозою закриття. Кілька інших станцій, розташованих там же, припинили свою роботу після закінчення терміну державної підтримки.
Для того щоб збільшити продуктивність таких станцій, вчені пропонують ввести так званий брайтонівський цикл, який збільшить ефективність традиційних парових турбін на 30%. Але для цього енергетичний цикл вимагає, щоб джерело тепла було розігріте мінімум до 700) C, щоб реалізувати весь потенціал. Всі три запропонованих NREL методу дозволяють домогтися таких температур, хоча у кожного є свої плюси і мінуси.
Технологія, запропонована Сандійськими лабораторіями, найбільш близька до робочого прототипу. Падаючі частинки, що складаються в основному з оксиду алюмінію і заліза, проходячи через сфокусований сонячний промінь, знову піднімаються нагору, в замкнутому циклі, і розігріваються до температури 900 в C, повідомляє MIT Technology Review.
Ілон Маск показав вантажівку і електричний суперкар, що «виносить мозок»
Кейси
Фахівці МТІ винайшли пристрій, що дозволяє накопичувати і зберігати теплову енергію протягом дня. На відміну від матеріалів зі зміною фази цей винахід заснований на принципі «молекулярних перемикачів», які змінюють форму речовини залежно від освітлення.