太阳能产生了足够为钢炉提供动力的热

By Prudence Wade

published 11 hours ago

Planet Earth

    一种新的概念验证装置捕获了太阳辐射并用它来将一个物体加热到炙热的1800华氏度（1000摄氏度），提升钢炉可被太阳能提供动力的希望。

科学家用太阳辐射来将一个物体加热到灼热的1800华氏度（1000摄氏度）。 (Image credit: Device Casati et al)

    科学家们已经用太阳能将一个物体加热到1800华氏度（1000摄氏度），热的足以为一个钢炉提供动力。这项概念验证研究于5月15日发表在《设备（Device）》杂志上，展示太阳能如何可能在高温制造工艺中取代化石燃料，例如冶炼钢铁。

    为制造像玻璃、水泥和陶瓷一样材料，原材料被加热到 1800 F （1000 C） 以上。目前，用太阳能来达到这些灼热的温度是既昂贵又低效的，因此通常基于炭的能量如石油或煤碳典型的被用于为制造这些材料的熔炉提供动力。

    研究人员在研究中写道，这些行业对约占全球能源消耗的25%是负责的。

    通讯作者、瑞士苏黎世联邦理工学院机械与工艺工程系科学家埃米利亚诺·卡萨蒂（Emiliano Casati）在一份声明中说，“为应对气候变化，我们需要总体上来能源脱碳，人们倾向于只认为电为能源，但事实上大约一半的能源被以热的形式使用”。

    科学家们之前已经探索过太阳能接收器，即经由太阳跟踪镜将太阳辐射转化为热的加热系统，但该技术挣扎于突破1800华氏度障碍。

    在这项新研究中，卡萨蒂和他的团队被吸引在一种叫热阱效应的属性上。从本质上讲，半透明材料强烈的吸收阳光，重新发射它为热。

    因此，研究人员将入射的太阳辐射照射到捕陷热的合成石英棒上。然后，他们将它连接到一个不透明的硅盘，该硅盘吸收来自晶体的热。

    当入射光被用135个太阳的强度照射时，吸收板爬升到1922华氏度（1050摄氏度），而石英棒呆在1112华氏度（600摄氏度）。

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    按照声明，以前的没有使用合成石英来捕陷太阳能的工作只展示高达338华氏度（170摄氏度）的热阱效应。

    按照声明，在后续工作中研究人员测试了不同的材料，包括能被用作热阱的液体和气体并设法达到甚至更热的温度。

    接下来，研究人员可能会观察这项技术如何能被更大规模使用，给它一个被各行业采用的更高机会。

    卡萨蒂说，“太阳能是现成可利用的，技术已经在这里。为真的激励行业采用，我们规模上展示这项技术的经济可行性和优势 “。

https://www.livescience.com/planet-earth/solar-power-generated-enough-heat-to-power-a-steel-furnace