Зелена енергетика стане ефективнішою. Іспанські вчені створили матеріал, що поглинає 99,5% сонячного світла

Іспанські дослідники досягли прориву у сфері сонячної енергетики, створивши наноматеріали, здатні поглинати 99,5% сонячного світла — майже ідеальний показник.

Це відкриття може радикально підвищити ефективність сонячних башт, ключових елементів концентрованих сонячних електростанцій (CSP).

Команда з Університету Країни Басків (EHU) спільно з Каліфорнійським університетом у Сан-Дієго (UCSD) розробила так звані наноголки кобальтату міді, покриті шаром оксиду цинку. Ці структури продемонстрували чудові оптичні та термічні властивості, перевищивши показники таких відомих матеріалів, як вуглецеві нанотрубки та «чорний кремній».

Сонячні башти працюють за принципом фокусування променів за допомогою сотень дзеркал, що концентрують енергію на приймачі. Щоб підвищити ККД, поверхні приймача мають бути майже абсолютно чорними — здатними поглинати все світло без відбиття, витримуючи при цьому екстремальну спеку та вологість.

Досі «золотим стандартом» вважалися вертикально орієнтовані вуглецеві нанотрубки, які поглинають близько 99% сонячного світла. Проте ці структури нестійкі при високих температурах, через що їхнє використання в CSP обмежене. Нові наноголки виявилися стабільними навіть у найекстремальніших умовах і водночас забезпечують ще вищий рівень поглинання.

«Вуглецеві нанотрубки поглинають 99% світла, але вони нестійкі при високій вологості. Наші наноголки залишаються стабільними, навіть коли температура сягає кількасот градусів», — пояснив провідний дослідник Іньїго Гонсалес де Аррієта з EHU.

Важливо, що технологія CSP не просто перетворює сонячне випромінювання на електроенергію, як це роблять панелі, а накопичує тепло — зазвичай у розплавлених солях, які зберігають енергію і передають її турбінам навіть у похмуру погоду.

Дослідження проводилося у високотемпературній лабораторії EHU — одній із небагатьох у Європі, здатних здійснювати подібні вимірювання. До роботи також долучився професор Женькун Чен з UCSD, який співпрацює з Міністерством енергетики США для подальших випробувань технології на працюючих сонячних баштах.

Учасники проєкту вважають, що це відкриття може зробити сонячні електростанції чистішими, ефективнішими та надійнішими, а частка енергії, виробленої з CSP в Іспанії (нині близько 5%), може суттєво зрости.