集熱器可把太陽(yáng)光匯集到液體上加熱，從而產(chǎn)生蒸汽亞利桑那州州立大學(xué)的機(jī)械工程師，正在嘗試使用石墨這種便宜的材料，改善太陽(yáng)熱能系統(tǒng)中傳熱液的吸熱性能，從而提高太陽(yáng)熱能系統(tǒng)的效率。

“我們預(yù)計(jì)一個(gè)100兆瓦的太陽(yáng)能電站由此每年可增加350萬(wàn)美元的收入。”亞利桑那州州立大學(xué)機(jī)械工程系的研究生Robert Taylor表示。

亞利桑那州州立大學(xué)的這個(gè)團(tuán)隊(duì)把其注意力轉(zhuǎn)向太陽(yáng)能集熱器，這是太陽(yáng)能熱電系統(tǒng)、也稱作聚光太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分。集熱器可把太陽(yáng)光匯集到熱的液體上，從而產(chǎn)生蒸汽，驅(qū)動(dòng)一臺(tái)渦輪機(jī)發(fā)電。

“光伏電池板最大的限制之處，在于其僅能吸收照射到電池板上的部分太陽(yáng)光，其余部分的太陽(yáng)光就轉(zhuǎn)化為熱量，實(shí)際上這會(huì)損害到電池板的性能。”Taylor先生表示。相比之下，太陽(yáng)能集熱器可收集和使用光伏電池板損失的那部分熱量。

為了進(jìn)一步增加太陽(yáng)能集熱器的效率，Taylor先生和他同事在太陽(yáng)熱能電站使用的傳熱油中混入石墨納米微粒。

研究人員使用石墨的原因很簡(jiǎn)單，是因?yàn)樗呛谏?，這樣就有很好的太陽(yáng)光吸收能力。而且他不會(huì)反射光，并且能夠讓傳熱油吸收更多的熱量。

在實(shí)驗(yàn)室的條件下，Taylor先生和他的伙伴發(fā)現(xiàn)，納米微粒可增加熱量吸收效率10％。

使用石墨納米微粒另一個(gè)好處就是它是一種通用材料，成本相對(duì)較低。根據(jù)Taylor先生的說(shuō)法，每克石墨納米微粒的費(fèi)用低于1美元，100克納米微粒所具有的熱吸收表面區(qū)域相當(dāng)于一個(gè)足球場(chǎng)大小。

“在燃煤電廠使用的太陽(yáng)能[熱電]系統(tǒng)，也有可能利用具有類似吸熱潛力的煙塵納米微粒。”Taylor先生補(bǔ)充表示。

“我認(rèn)為這種想法極具吸引力——使用一種污染物來(lái)吸收清潔、綠色的太陽(yáng)能。”他表示。

關(guān)于這項(xiàng)研究的詳細(xì)內(nèi)容，被發(fā)表在《可再生和可持續(xù)利用能源》雜志上。

太陽(yáng)能熱電系統(tǒng)中的熱傳導(dǎo)液，就像水、油和其他液體的混合物一樣簡(jiǎn)單。但是，具有好的熱吸收能力是非常重要的。

意大利太陽(yáng)熱能供應(yīng)公司Archimede Solar Energy使用熔鹽——鈉硝酸鹽和鉀的混合物，作為其太陽(yáng)熱能系統(tǒng)的熱傳導(dǎo)液。

據(jù)說(shuō)，Archimede是唯一一家使用熔鹽作為熱傳導(dǎo)液的生產(chǎn)商。首個(gè)使用這種技術(shù)的聚光太陽(yáng)能電站于2010年7月在西西里島雪城開始運(yùn)行。

Archimede Solar Energy是與西門子能源公司建立的一家合資企業(yè)。Archimede太陽(yáng)能熱電站由意大利能源提供商Enel 擁有和運(yùn)營(yíng)，其發(fā)電容量為5兆瓦。