Исследователи создали революционную алмазную наножидкость, отлично преобразующую солнечную энергию в тепло. Лабораторные испытания небольшого солнечного коллектора с этой жидкостью показали беспрецедентный КПД в 87%, значительно превосходящий традиционные решения. Эта инновация открывает путь к более доступным и совершенным экологически чистым системам теплоснабжения и водоочистки.
Преимущества солнечной энергии для ГВС и отопления
Обычно нагрев воды требует электроэнергии, газа или твердого топлива (уголь, пеллеты). Гораздо более экологичный выбор — бесплатная энергия солнца. Ее улавливают коллекторы, где свет поглощают твердые элементы (например, кристаллы), передающие тепло воде. Но такие системы теряют часть энергии из-за ограниченной эффективности поглощения и теплопередачи.
Наножидкости: потенциал и барьеры
Коллекторы нового поколения используют наножидкости — растворы с теплоемкими частицами наноразмера. Однако их широкому применению мешает либо высокая себестоимость, либо недостаточная стабильность.
Отечественная инновация: путь от графита к алмазу
Передовую алмазную наножидкость синтезировали и запатентовали специалисты ООО НПК «НАНОСИСТЕМЫ» (Ростов-на-Дону). Тестовые испытания успешно провели ученые Национального исследовательского университета «Московский энергетический институт».
Основу жидкости составила вода с графитовой пудрой. Мощные ультразвуковые импульсы и микроволны создали в ней микроскопические пузырьки. При их схлопывании локально возникали экстремальные температура и давление. В этих уникальных условиях графит трансформировался в наноалмазы, невидимые человеческому глазу.
Поиск оптимального состава
Ученые приготовили несколько образцов с концентрацией алмазных частиц от 0,01% до 0,55%. Для тестирования использовали экспериментальную установку с лампой, точно моделирующей солнечный свет.
Рекордные показатели эффективности
Тесты выявили образец-лидер: концентрация всего 0,25% обеспечила феноменальную эффективность преобразования света в тепло — 87,2%. Это превосходит показатели аналогичных коллекторов на дистиллированной воде и традиционных твердотельных систем почти вдвое.
Перспективы внедрения и экологический эффект
«Наша инновация научит солнечные тепловые установки работать гораздо продуктивнее. Они станут быстрее и полнее преобразовывать свет в полезное тепло, обеспечивая большие объемы горячей воды при скромных затратах, — комментирует руководитель проекта Инна Михайлова, к.т.н., доцент МЭИ, ведущий научный сотрудник отдела гидродинамики и теплопереноса в МЭИ. — Технология особо ценна для домохозяйств, производств и поселков в удаленных районах, лишенных централизованных энергоресурсов. Ее использование сделает "зеленую" энергию общедоступной, сократит зависимость от ископаемого топлива и выбросы парниковых газов. Это вклад в чистый воздух, энергостабильность и уверенное будущее для городов и сел по всей планете».
Источник: indicator.ru
