این نوآوری گام بزرگی در جایگزینی "نیروگاه برق حرارتی خوشیدی" به جای "نیروگاههای برق فسیلی" است.
خورشید به عنوان "منبع پایدار و پاک انرژی" همواره مورد توجه مراکز پژوهشی و سرمایه‌گذاری بوده است.
فناوری تولید و کارایی "پنل‌های خورشیدی" برای تولید برق، سال‌به‌سال پیشرفته‌تر میگردد و در پی آن، بهای تمام شده‌ی انرژی الکتریکی با این روش، نیز کاهش می‌یابد.
ولی این روش همچنان با بهای تمام شده‌ی برق فسیلی فاصله‌ی قابل توجهی دارد! همچنین هزینه‌ی ذخیره‌سازی برق برای جبران کمبود در روزهای ابری و شب‌ها، بالا است.
برای همین هنوز بخش کمی از برق دنیا با این روش تولید میشود.
روش دیگر، نیروگاههایی است که با متمرکز کردن نور خورشید، گرمای حاصل شده از آن را به انرژی الکتریکی، تبدیل میکنند.
به این نیروگاهها Concentrated solar power میگویند.
در این نیروگاهها، لنزها و یا آینه‌های بزرگ و پر شماری نور خورشید را بر یک نقطه متمرکز میکنند و با حرارت بالای تولید شده در این نقطه، نمک مذاب تولید میشود.
سپس گرمای این نمک به مایع دیگری منتقل میشود تا آن را به "دی اکسید کربن فوق بحرانی" تبدیل کند.
گاز بدست آمده به توربین انتقال می‌یابد تا با به چرخش درآوردن آن برق تولید کند.
ذخیره‌ی گرما همین الان هم از ذخیره‌ی الکتریسیته در باتری بسیار ارزانتر است پس برق تولیدی با این روش، پایدار خواهد بود و نیروگاهها در شب‌ها و روزهای ابری نیز به گرمای مورد نیاز برای تولید برق دسترسی خواهند داشت.
پس مشکل در کجاست؟ چرا تاکنون این روش جایگزین پنل‌های خورشیدی و برق فسیلی نشده است؟
مشکل در تجهیزات مورد نیاز برای انتقال "نمک مایع بسیار داغ" به تجهیزات تولید برق در نیروگاه و تبدیل working fluid به "دی اکسید کربن فوق بحرانی" است.
تاکنون برای ساخت این تجهیزات از "فولاد ضد زنگ" و یا "آلیاژهای نیکل" استفاده می‌شده است.
این آلیاژها در برابر "دمای بالای مورد نیاز برای تولید برق در مقیاس بزرگ"، مقاوم نیستند و نرم می‌شوند! این فلزات پس از نرم شدن دیگر تاب تحمل فشار بالای "دی اکسید کربن فوق بحرانی" را ندارند.
خوش خبریم که بگوییم، پژوهشگران
دانشگاه Purdue با همکاری پژوهشگران انستیتوی فناوری Georgia و دانشگاه Wisconsin-Madison و آزمایشگاه ملی Oak Ride در آمریکا، کامپوزیت تازه‌ای بدست آورده‌اند که این گرما و فشار را تحمل میکند.
این کامپوزیت از "Ceramic zirconium carbide" و فلز "تنگستن" به دست آمده است.
پژوهشگران با این کامپوزیت پنل‌هایی طراحی کرده‌اند که کار انتقال گرمای نمک مذاب به working fluid در آن انجام می‌گیرد.
این گام بزرگی در کاربردی کردن نیروگاههای برق گرما خورشیدی است.
آلودگی کربن در این روش تولید انرژی، صفر است و جایگزین بسیار خوبی برای سوخت‌های فسیلی در نیروگاههای برق خواهد بود.
یافته‌های پژوهشگران در ژورنال
Nature منتشر شده است.