Чехи приняли участие в разработке маленьких, но удаленьких нанопечей

Фото: Martin Pykal, Univerzita Palackého v Olomouci

Ученые из Оломоуца совместно с зарубежными коллегами из США, Италии и Германии разработали ультрамаленькие и вместе с тем высокоэффективные солнечные печи, что может существенно расширить возможности в сфере промышленности. Посредством преобразования в них солнечной энергии можно достичь температуры до 600 градусов Цельсия. Установки такого рода можно использовать, например, для удаления токсичных газов, опреснения морской воды, а также в качестве парогенераторов или химических реакторов для производства наноматериалов

Новая нанопечь напоминает пчелиные соты

Штепан Кмент | Фото: Blanka Mazalová,  Český rozhlas

Солнечная печь представляет собой структуру, которая использует концентрированную солнечную энергию для получения высоких температур, применяемых  по большей части в промышленном секторе.

— Мы можем представить себе такую нанопечь в виде сот, однако диаметром всего лишь в несколько десятков нанометров конической формы,

—  объясняет в интервью редактору «Чешского радио» Бланке Мазаловой сотрудник Научно-исследовательского института Catrin в Оломоуце Штепан Кмент.

Нанотрубка из нитрида титана вместо наночастиц золота 

Особенностью данной технологии является использование нанотрубки из нитрида титана вместо золота, что обошлось бы в сорок раз дороже.

— В новой нанопечи используется так называемый термо-плазмонный эффект, то есть явление, которое наблюдается лишь с недавнего времени. К первым исследованиям ученые приступили еще в начале этого тысячелетия и использовали наночастицы золота, в то время как мы предлагаем материал в виде нитрида титана, который примерно в сорок раз дешевле. Представьте себе, что этот нитрид титана, когда на него попадает солнечный свет, способен подобно наночастицам золота развивать очень высокие температуры на поверхности материала. В ходе наших экспериментов нам, например, удалось достичь температуры до 600 градусов по Цельсию. Преимущество этого материала заключается в том, что он отличается высокой термической стабильностью, поэтому такая температура для него совершенно не помеха,

— подчеркивает Штепан Кмент.

Таким образом, новая наноустановка является не только более дешевой, но и гораздо эффективнее своих предшественниц.

Иллюстративное фото: Peter Pruzina,  Pixabay / CC0

— Этот материал обходится весьма дешево. Наша технология позволяет производить его действительно в больших масштабах, поэтому и подготовка к промышленному использованию малозатратна, но при этом материал имеет все шансы найти широкое применение. Поэтому мы поддерживаем эту технологию, а также подали международную патентную заявку, чтобы защитить свое изобретение.

Благодаря высокой эффективности преобразования солнечной энергии и низким производственным затратам, как и энергозатратам, использование солнечных нанопечей может найти применение прежде всего в области возобновляемой электроэнергии и новых материалов для солнечной энергетики. Чешские исследователи изучают и другие возможности применения новой технологии.

— Помимо того, что материал намного дешевле, в данном случае мы используем специфическую форму этой установки, то есть коническую. Мы способны проводить различные химические реакции при таких высоких температурах прямо в этих нанокавитах, как мы их называем. Они могут быть использованы, например, при опреснении воды или как генератор водяного пара, а также в современных технологиях очистки воды и удаления различных токсичных веществ. Мы верим, что все это действительно может найти применение в сфере промышленности,

— подытожил Штепан Кмент.

Помимо ученых из Оломоуцкого научно-исследовательского института CATRIN, в многолетнем проекте также приняли участие исследователи из Соединенных Штатов Америки, итальянского Триеста и немецкого Эрлангена.