Российские исследователи в сотрудничестве с египетскими коллегами разработали технологию, которая теоретически позволит существенно продлить жизнь одного из ключевых элементов солнечных электростанций башенного типа.
Принцип работы солнечных башен сводится к нагреву воды в специальном резервуаре за счёт солнечной энергии. Образующийся при этом пар вращает турбины электростанции.
Для нагрева воды до нескольких сотен градусов Цельсия служит массив гелиостатов — специальных зеркал, которые окружают башню. Эти зеркала меняют свою ориентацию в пространстве в зависимости от положения Солнца. За счёт этого происходит концентрация световых пучков на солнечном адсорбере — теплопоглощающем элементе, который нагревает особый солевой раствор. Далее от раствора нагревается вода в примыкающем резервуаре.
Специалисты говорят, что сейчас в качестве материала для солнечных адсорберов выступает карбид кремния (SiC). Он обладает высокой плотностью, прочностью и стойкостью к окислению. В то же время карбид кремния чувствителен к агрессивной среде солевых растворов, из-за чего срок службы ограничивается 2–3 годами.
Способ продления жизни солнечных адсорберов предложили учёные НИТУ «МИСиС» совместно с коллегами из Центрального научно-исследовательского института металлургии (г. Каир, Египет).
Технология предусматривает применение нитрида алюминия (AlN) наряду с карбидом кремния. «В ходе работы были подобраны оптимальные составы добавок и режимы спекания новых композитов, которые существенно превосходят традиционные благодаря формированию твёрдого раствора на границах зерён карбида кремния. Наряду с высокой теплопроводностью и термостойкостью такие композиты обладают низким коэффициентом температурного расширения, что существенно улучшает их эксплуатационные параметры», — говорят исследователи.
В результате, срок службы солнечных адсорберов может быть увеличен примерно в два раза — до пяти лет.
