Чехи приняли участие в разработке маленьких, но удаленьких нанопечей
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
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.
— 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.
