Дослідники порівнювали характеристики звичайної сажі з комерційними сонячними панелями на основі графену. Виявилося, що найпростіший і дешевий матеріал перевершує промислові продукти за всіма основними показниками. Висновки вчених опубліковані в журналі Carbon.
Фізики з Мексики і США показали в експериментах, що сажа, створена при спалюванні органічного палива, такого як вугілля або вуглеводні, ефективно перетворює сонячну енергію в теплову.
Дослідники створили на основі сажі від спалюваної деревини, нафтового коксу та інших вуглеводнів спеціальне пастоподібне покриття. Щоб “активувати” роботу свого покриття вчені розробили сонячні печі, які можуть нагріватися до 200°C. Вартість виробництва такої печі, за словами вчених, становить близько $150, а виробництво покриття, на якому вона працює — всього $1 за квадратний м.
Розробники порівняли ефективність свого покриття в порівнянні з традиційними сонячними батареями на основі графену і фулерену. Виявилося, що паста на основі сажі перевершує традиційні комерційні панелі на 96% по сонячному поглинанню і на 85% по світловому випромінюванню. При цьому коштує така система в 15 разів дешевше.
Дослідники також порівняли свою розробку з панелями на основі наноструктур. Результати показали подібну ефективність, але і в цьому випадку біопаста дешевше в тисячу разів.
“Наша сировина екологічно чиста, хоча нині вважається забруднювачем навколишнього середовища. Однак, вони ідеально підходять для скорочення вуглецевого сліду і може сприяти переходу до справжнього нульового споживання енергії”, – говорить Франсіско Роблес-Ернандес, співавтор дослідження з х’юстонського університету
Розробники вважають, що створене ними покриття і сонячні печі можна використовувати у великих промислових нагрівачах і котлах для сушіння. Фізики відзначають, що це один з найбільш енергоємних і дорогих промислових процесів. Крім того, використання відходів, отриманих в результаті спалювання органічного палива, на думку вчених, може знайти застосування в сонячних дистиляторах, обігрівачах, домашньому опаленні, водоочисниках та інших технологіях.
“Наступним кроком для цього проєкту є масове виробництво перетворювачів сонячної енергії в тепло для харчової промисловості. Зрештою, ідея цього проєкту полягає в тому, щоб принести користь навколишньому середовищу, використовуючи вуглецеві відходи або побічні продукти для побутових і промислових процесів», — зазначає Луїс Бернардо Лопес-Соса, співавтор дослідження.