Un nouveau matériel développé au MIT nouveau très transparent, presque invisible, il peut ouvrir de nombreuses nouvelles utilisations de la chaleur solaire. Elle produit des températures que des capteurs solaires classiques est beaucoup plus élevé - suffisant pour plus de 200 degrés Celsius (392 degrés Fahrenheit) chauffage domestique de la chaleur ou les besoins des processus industriels. La clé de ce procédé est un nouveau aérogel, un matériau léger constitué essentiellement de la composition de l'air, la structure de dioxyde de silicium (également pour la fabrication du verre). Ce matériau permet la lumière du soleil à travers facilement, mais empêche la perte de chaleur du soleil, et ses conclusions ont été publiées dans le « ACS Nano ».
la collecte efficace de l'énergie solaire est la clé peut être maintenue tout en maintenant la température interne à la température extérieure. Une méthode consiste à utiliser un vide entre la couche de verre et un matériau endothermique sombre, qui est une méthode de capteurs solaires à concentration de nombreuses utilisations, mais sont relativement coûteux à installer et à entretenir.
(Cartes cercle ont été ajoutées ici, s'il vous plaît aller aux titres de vue du client d'aujourd'hui)Les gens qui cherchent des systèmes passifs à faible coût sont très intéressés par un tel système peut être chauffé dans l'espace, la collecte de la chaleur sous la transformation alimentaire ou nécessaire dans de nombreux procédés industriels un niveau de température plus élevée. Les aérogels sont des matériaux de type mousse à base de particules de silice, a été développé en tant que matériaux isolants légers, hautement efficaces, mais leur transparence est généralement limitée à la lumière visible, le taux de transmission d'environ 70%.
Mettre au point un aérogel transparent pour recueillir l'énergie solaire est un processus long et difficile, plusieurs chercheurs impliqués dans quatre ans environ. Mais le résultat est un aérogel, tout en conservant ses performances d'isolation élevée, peut pénétrer plus de 95% du rayonnement solaire incident. La clé est de produire un aérogel fabrication du matériau aérogel avec des proportions précises des différents. Les aérogels sont des particules de catalyseur sont mélangés avec un composé contenant du silicium dans une solution liquide, un gel est formé et ensuite séché pour décharger tout le liquide sortant de la matrice est principalement de l'air, mais conserve l'intensité du mélange d'origine.
Trouvé, produisant un mélange sèche beaucoup plus rapidement que les aérogels classiques, il va produire moins de gel de pores inter-particules, donc beaucoup moins la lumière diffusée. Dans le test Massachusetts Institute of Technology (du MIT) réalisée sur le toit du campus, la température du dispositif passif par une couche de recouvrement de matériau nouveau aérogel noir absorbant la chaleur peut atteindre et maintenir 220 degrés Celsius, était quand l'hiver Cambridge, en plein air température de l'air est inférieure à 0 ° C. Auparavant, ces températures élevées ne peuvent être obtenues en utilisant un système de concentration de ce système à condensateur utilisant des miroirs pour concentrer la lumière du soleil sur le point de ligne centrale ou le centre, mais ce système ne nécessite pas le condenseur, et donc plus simple, coût inférieur.
Cela pourrait le faire fonctionner dans une variété d'applications nécessitant une chaleur plus élevée, par exemple, un des collecteurs de toit simples normalement utilisés pour la température de l'eau chaude sanitaire aussi bas que environ 80 degrés Celsius, mais le système fournit aérogels élevé la température peut rendre ce système simple est utilisé pour chauffer les maisons, et la puissance même du système de climatisation. Version à grande échelle peut être utilisée pour fournir de la chaleur pour l'industrie chimique, la production alimentaire et les procédés de fabrication dans une variété d'applications. Les chercheurs fonctions de base de la couche d'aérogel est décrite comme « semblable à l'effet de serre. » Pour augmenter la température de l'atmosphère de la Terre à fournir du matériel d'isolation comme le même, mais cela est un exemple extrême.
Dans la plupart des cas, le système passif est connecté à la conduite de collecteur contenant le liquide, où le liquide peut être distribué à la chaleur de transfert dans une quelconque souhaitée. En variante, pour certaines applications, le système peut être relié à la conduite de chaleur, ce dispositif de transfert de chaleur peut être à distance sans qu'il soit nécessaire pour toutes les pompes ou les pièces mobiles. Parce qu'il est le même, les applications peuvent remplacer certains capteurs solaires à base de aérogel les existants utilisent un collecteur à base vide, fournissant ainsi un caractère de principe de sélection de moindre coût. Les produits des matériaux utilisés aérogel sont abondants et pas cher, la partie coûteuse du processus est le séchage seulement.
Cela nécessite un équipement spécial appelé un séchoir à point critique, le séchage est un procédé très précis, le solvant d'extraction à partir du gel, tout en conservant sa structure à l'échelle nanométrique. Parce que c'est un processus de traitement par lots, plutôt que d'un processus de production en continu, il peut être utilisé pour la production roll-to-roll, si le système est étendu au niveau de la production industrielle, peut limiter la vitesse de production. La clé est de savoir comment l'échelle le processus pour réduire les coûts. Mais même maintenant, une analyse économique préliminaire a montré que le système est en cours d'utilisation sur certains économiquement viables, en particulier par rapport aux systèmes à base de vide.
