创新的太阳能热阱利用阳光达到1000℃以上
热阱的主要部件是由石英制成的圆柱体。在实验中，它达到了1050摄氏度的温度，并在这种热量下发光。
实验性热阱图示。它由石英棒（内部）和陶瓷吸收器（外部）组成。太阳辐射从前部进入，热量在后部产生。将来，太阳能可用于生产水泥或钢铁，而无须燃烧煤炭或石油。苏黎世联邦理工学院的研究人员开发了一种热阱，可以吸收集中的阳光并提供超过1000摄氏度的热量。水泥、金属和许多化工商品的生产需要超过1000摄氏度的极高温度。目前，这种热量通常是通过燃烧化石燃料获得的：煤或天然气，它们会排放大量的温室气体。使用可再生电力供暖不是一种替代方案，因为这种方案高温效率低下。尽管未来几十年，我们的大部分经济和社会都需要实现碳中和，但在不久的将来，这些工业过程可能会继续由化石燃料提供动力。它们被认为难以脱碳。苏黎世联邦理工学院的科学家们现在已经在实验室中展示了一种使这些行业脱离于化石燃料的方法。利用太阳辐射，他们设计了一种可以在生产过程所需的高温下传递热量的装置。由能源和过程系统工程小组的科学家埃米利亚诺·卡萨蒂（EmilianoCasati）和可再生能源载体教授阿尔多·斯坦菲尔德（AldoSteinfeld）领导的团队开发了一种热阱。它由一根石英棒与陶瓷吸收器耦合而成，由于其光学特性，它可以有效地吸收阳光并将其转化为热量。在他们的实验室规模实验中，该团队使用了直径为7.5厘米，长度为30厘米的石英棒。他们将其暴露在强度相当于太阳光135倍的人造光下，温度高达1050摄氏度。其他研究人员先前的研究已经通过这种热阱实现了最大170摄氏度。大规模太阳能聚光技术已经在工业规模上建立起来，例如，在西班牙、美国和中国。这些工厂通常在高达600摄氏度的温度下运行。在较高温度下，辐射造成的热量损失会增加并降低植物的效率。苏黎世联邦理工学院研究人员开发的热阱的一个主要优点是它可以最大限度地减少辐射热损失。卡萨蒂说：“我们的方法显著提高了太阳能吸收的效率，因此，我们相信这项技术可以支持高温太阳能发电厂的部署。”（航柯）