Napredek pri nizkocenovni proizvodnji čiste energije

Napredek pri nizkocenovni proizvodnji čiste energije
Napredek pri nizkocenovni proizvodnji čiste energije
Anonim

Raziskovalci na Univerzi v Houstonu in Massachusetts Institute of Technology so poročali o znatnem napredku pri proizvodnji električne energije s kombinacijo koncentriranja sončne energije in termoelektričnih materialov.

S kombiniranjem koncentrirajoče sončne energije - ki pretvarja svetlobo v toploto, ki se nato uporablja za proizvodnjo električne energije - s segmentiranimi termoelektričnimi nogami, sestavljenimi iz dveh različnih termoelektričnih materialov, od katerih vsak deluje pri različnih temperaturnih območjih, so raziskovalci povedali, da so dokazali obetajoča nova alternativna tehnologija sončne energije.

Njihove ugotovitve so objavljene v Nature Energy.

Zhifeng Ren, MD Anderson, profesor fizike na Univerzi v Houstonu in avtor članka, je dejal, da delo ilustrira nov poceni, netoksični način za pridobivanje energije. Čeprav ni namenjen zamenjavi velikih elektrarn, bi se lahko izkazal za še posebej uporabnega za izolirana območja, ki niso v tradicionalnem električnem omrežju, na primer napajajo majhne skupine domov ali podjetij, je dejal. Poleg proizvodnje električne energije lahko tehnologija proizvaja tudi toplo vodo - dragoceno tako za zasebne kot industrijske namene.

Poleg Rena so drugi avtorji v prispevku Gang Chen, Daniel Kraemer, Kenneth McEnaney, Lee A. Weinstein in James Loomis, vsi z MIT, in raziskovalci UH Qing Jie, Feng Cao in Weishu Liu.

Ren, ki je tudi glavni raziskovalec v Teksaškem centru za superprevodnost pri UH, je dejal, da delo temelji na prejšnjem delu raziskovalcev, ki je pokazalo dokaz koncepta. Za ta projekt, delno podprt s strani Ministrstva za energijo, so dejansko zgradili napravo za merjenje, kako dobro je optična koncentracija delovala za izboljšanje splošne učinkovitosti sistema.

Dokazali so 7,4-odstotno učinkovitost, vendar so poročali, da bi glede na njihove izračune lahko naprava dosegla učinkovitost 9,6-odstotno. Njihovo prejšnje delo je povzročilo 4,6-odstotno učinkovitost.

"Izboljšanje zmogljivosti je doseženo z uporabo segmentiranih termoelektričnih nog, visokotemperaturnega spektralno selektivnega sončnega absorberja, ki omogoča stabilno vakuumsko delovanje s temperaturami absorberja do 600 (stopinj) C in združuje optično in toplotno koncentracijo, " so zapisali raziskovalci. "Naše delo kaže, da lahko koncentrirani STEG (sončni termoelektrični generatorji) postanejo obetavna alternativna energetska tehnologija."

Da bi dosegli višjo učinkovitost, so raziskovalci uporabili sončni absorber, ki so ga okrepili optični koncentratorji, da bi povečali toploto in izboljšali gostoto energije. Absorber je bil postavljen na noge, izdelane iz termoelektričnih materialov. Medtem ko so pri njihovem prejšnjem delu uporabljali samo bizmutov telurid - dobro znan termoelektrični material - je ta različica uporabljala skudderudit za zgornjo polovico nog in bizmutov telurid za spodnjo polovico.

Termoelektrični materiali proizvajajo električno energijo z izkoriščanjem toka toplotnega toka iz toplejšega območja v hladnejše območje. Z uporabo dveh materialov so raziskovalci povedali, da so lahko izkoristili širši razpon temperatur, ki jih proizvaja sončni absorber, in povečali učinkovitost ustvarjanja.

Skutterudite se na primer najbolje obnese pri temperaturah nad 200 stopinj Celzija, medtem ko bizmutov telurid deluje optimalno pri temperaturah pod to ravnjo.

"Rekordno visoka učinkovitost je dosežena s segmentiranjem dveh termoelektričnih materialov, skuterudita in bizmutovega telurida, povezanih s spektralno selektivno površino, ki deluje pri blizu 600 (stopinj) C s kombinirano optično in toplotno koncentracijo sončne svetlobe, " so zapisali.

Popularna tema

Trendi

Priljubljena za mesec

  • Podgane dajejo velikodušnejše kot odgovor na vonj lakote

    Kako živali, ki pomagajo svojim bratom, uspejo dati prednost tistim, ki najbolj potrebujejo? Študija, ki je bila objavljena 24. marca v reviji PLOS Biology Karin Schneeberger in sodelavcev z Univerze v Bernu v Švici in Potsdamu v Nemčiji, kaže, da lahko podgane uporabljajo samo vonjave, da ugotovijo, kako nujno zagotoviti pomoč v hrani drugim podganam v potrebujem.

  • Rastline in živali niso tako različne, ko gre za podnebje

    V skladu z novo študijo, objavljeno ta teden v Nature Ecology and Evolution, so si rastline in živali presenetljivo podobne po tem, kako so se razvile kot odziv na podnebje po vsem svetu, kljub temeljnim razlikam v svoji biologiji. Rastline in živali se v mnogih pogledih bistveno razlikujejo, a eden najbolj očitnih je v tem, kako se soočajo s temperaturo.

  • Genetski nano-orodij za ustvarjanje novih biomaterialov: mikrobiologi uporabljajo bakterije za proizvodnjo večnamenskih magnetnih nanodelcev

    Magnetne bakterije bi lahko kmalu uporabili za proizvodnjo novih biomaterialov. Ekipa mikrobiologov na Univerzi v Bayreuthu pod vodstvom prof. dr. Dirka Schülerja je razvila modularni sistem za genetsko reprogramiranje bakterij, s čimer je organizme spremenila v celične tovarne za večnamenske magnetne nanodelce, ki združujejo različne uporabne funkcije in lastnosti.

  • Ugotovljena genska napaka, povezana s hudo pasjo pljučno boleznijo

    Leta 2007 so rejci finskega airedale terierja mladičke, ki so umrli le nekaj dni po rojstvu, poslali na patološke preiskave finski agenciji za varnost hrane (Evira), predhodnici Finske agencije za hrano. Nekatera legla so izgubila več mladičev.

  • Fosilne najdbe dajejo namige o letečih plazilcih v Sahari pred 100 milijoni let: pterozavri, ki jedo ribe, z razponom kril do 13 metrov so se dvignili in ugrabili plen

    Tri nove vrste zobatih pterozavrov - letečih plazilcev iz obdobja krede, pred približno 100 milijoni let - je v Afriki odkrila mednarodna skupina znanstvenikov, ki jo vodi univerza Baylor. Pterozavri, ki so se dvignili nad svetom, v katerem prevladujejo plenilci, so bili del starodavnega rečnega ekosistema v Afriki, ki je bil poln življenja, vključno z ribami, krokodili, želvami in številnimi plenilskimi dinozavri.

  • Preslikava genoma konoplje za izboljšanje pridelkov in zdravja

    Sproščanje celotnega potenciala konoplje za kmetijstvo in zdravje ljudi bo zahtevalo usklajena znanstvena prizadevanja za sestavljanje in preslikavo genoma konoplje, pravi pravkar objavljena mednarodna študija, ki so jo vodili raziskovalci Univerze v Saskatchewanu.

  • Možni vpliv Pharma na kakovost vode

    Ko ljudje jemljejo zdravila, se ta zdravila in njihovi presnovki lahko izločijo in pridejo v čistilne naprave. Od tam lahko spojine končajo v vodnih poteh. Odpadne vode iz farmacevtskih podjetij bi se lahko začele s še večjimi količinami teh snovi.

  • Zakopavanje ali sežiganje smeti krepi bakterije v zraku, gene odpornosti na antibiotike

    Trdni komunalni odpadki so smeti – kot so plastika, ostanki hrane in pokošena trata –, ki gredo v koše za smeti in se ne reciklirajo. Večina teh odpadkov se zakoplje na odlagališčih ali sežge. Zdaj so raziskovalci, ki poročajo v ACS-jevi Environmental Science &

  • Mednarodna pogodba o ozonu ustavlja spremembe v vetrovih južne poloble: dokazi, ki kažejo učinkovitost Montrealskega protokola

    Kemikalije, ki tanjšajo zaščitni ozonski plašč Zemlje, so prav tako sprožile spremembe v atmosferskem kroženju južne poloble. Zdaj nove raziskave v Nature ugotavljajo, da so se te spremembe ustavile in se morda celo obrnejo zaradi Montrealskega protokola, mednarodne pogodbe, ki je uspešno opustila uporabo kemikalij, ki tanjšajo ozonski plašč.

  • Bakterija tuberkuloze uporablja zapornico za uvoz vitaminov: nov vpogled v fiziologijo bakterij in celic

    Izkazalo se je, da je transportna beljakovina, ki jo človeški patogen Mycobacterium tuberculosis uporablja za uvoz vitamina B12, zelo drugačna od drugih transportnih beljakovin. Vsebuje ogromno z vodo napolnjeno votlino, v kateri se hidrofilne snovi prenašajo po celični membrani.

  • Študija kaže, kako skrbni moramo biti, da ohranimo površine brez mikrobov: le polovica površin v bolnišnici za živali je razkužena

    Med pandemijo COVID-19 se zdi vsaka površina, ki se je pogosto dotikamo zunaj našega doma, tako nevarna kot vroč lonec iz pečice. Če se ga dotaknemo, se ne bomo opekli, lahko pa se okužimo s potencialno nevarnim virusom. Nedavna študija kaže, da lahko celo organizirana prizadevanja za čiščenje površin ne uspejo, kar nas vse opominja, da je za vzdrževanje čiste okolice morda potrebno nekaj dodatnega dela.

  • Ocenjevanje globalnega problema slabih sanitarij

    Strokovnjaki raziskujejo boljši način za merjenje števila ljudi, ki so izpostavljeni zdravstvenim tveganjem zaradi slabo vodenih sanitarnih sistemov – in pomagal bo razkriti, ali je svet na pravi poti, da uresniči 6. cilj ZN za trajnostni razvoj (SDG6).

  • Kačji strup se je razvil za plen in ne za zaščito

    Ocenjuje se, da lahko vsako leto več kot 100.000 človeških smrti pripišemo kačjem ugrizu 700 strupenih vrst kač na svetu – vse to povzročijo v samoobrambi, ko se kače počutijo ogrožene zaradi vdora v ljudi. Vendar nova raziskava ugotavlja, da se kačji strup ni razvil kot obrambni mehanizem.

  • Tukaj zmaji: Analiza razkriva nove vrste v skupini kuščarjev 'Smaug

    Smaug, smrtonosni zmaj iz J.R.R.R. Tolkienovega "Hobita", ima nekaj živih sorodnikov. Z gostim aligatorjem podobnim oklepom so ti majhni zmajevi kuščarji v resničnem življenju samotarji v skalnatih razpokah, večinoma omejeni na vrhove gora v južni Afriki.

  • Eklektične kamnine vplivajo na vrste potresov

    Največja napaka Nove Zelandije je mešanica pomešanih kamnin vseh oblik, velikosti, sestave in izvora. Glede na raziskave globalne skupine znanstvenikov bi lahko ta pestra mešanica pomagala razložiti, zakaj prelom povzroča potrese s počasnim gibanjem, znane kot "

  • Določen je razred spojin, ki lahko ubijejo Candida auris

    Raziskovalci so odkrili, da lahko spojine rocaglata ubijejo Candida auris. Študija, o kateri so ta teden poročali v mBio, reviji z odprtim dostopom Ameriškega združenja za mikrobiologijo, ponuja upanje, da bomo našli zdravljenje za ta moteč, nastajajoči patogen.

  • Netopirji so pri lovu nad kmetijskimi zemljišči odvisni od vrstnikov

    Navadni nočniki - ena največjih vrst netopirjev, ki izvira iz Nemčije - med lovom na žuželke nad kmetijskimi zemljišči iščejo svoje sorodnike. Znanstveniki z Leibnizovega inštituta za raziskave živalskih vrtov in divjih živali (Leibniz-IZW) v članku, objavljenem v reviji Oikos, kažejo, da se netopirji sami hranijo v gozdovih, bogatih z žuželkami, vendar lovijo skupaj v skupinah na kmetijskih površinah, revnih z žuželkami.

  • Majhna krmna riba bi morala biti bolj pozorna, pravijo raziskovalci

    Vitka ribica, imenovana peščena sulica, igra veliko vlogo kot "bistvena krmna riba" za puhlice, čigre in druge morske ptice, kite sulce in druge morske sesalce ter še večje ribe, kot so atlantski jeseter, polenovka in modroplavutega tuna v zalivu Maine in severozahodnem Atlantskem oceanu.

  • Razvoj obnovljivih virov energije ogroža biotsko raznovrstna območja

    Več kot 2000 objektov za obnovljivo energijo je zgrajenih na okoljsko pomembnih območjih in ogrožajo naravne habitate rastlinskih in živalskih vrst po vsem svetu. Raziskovalna skupina Univerze v Queenslandu je preslikala lokacijo sončnih, vetrnih in hidroelektrarn v divjini, zaščitenih območjih in ključnih območjih biotske raznovrstnosti.

  • Izboljšanje čiščenja onesnažene podzemne vode

    Krlice, ki vsebujejo bakterije in zalogo hrane s počasnim sproščanjem za njihovo vzdrževanje, lahko več mesecev zapored čistijo onesnaženo podtalnico, brez vzdrževanja, kažejo raziskave Oregon State University. Kerglice hidrogela, ki imajo konsistenco gumijastih bonbonov in so narejene iz sestavine, ki se uporablja v predelani hrani, obljubljajo trajno čiščenje podzemne vode, onesnažene z nevarnimi in široko uporabljenimi hlapnimi organskimi spojinami;

Najboljše ocene za leto