工程师使用纳米微粒促进太阳能热电站的热吸收

集热器可把太阳光汇集到液体上加热，从而产生蒸汽亚利桑那州州立大学的机械工程师，正在尝试使用石墨这种便宜的材料，改善太阳热能系统中传热液的吸热性能，从而提高太阳热能系统的效率。

“我们预计一个100兆瓦的太阳能电站由此每年可增加350万美元的收入。”亚利桑那州州立大学机械工程系的研究生Robert Taylor表示。

亚利桑那州州立大学的这个团队把其注意力转向太阳能集热器，这是太阳能热电系统、也称作聚光太阳能发电系统的一个重要组成部分。集热器可把太阳光汇集到热的液体上，从而产生蒸汽，驱动一台涡轮机发电。

“光伏电池板最大的限制之处，在于其仅能吸收照射到电池板上的部分太阳光，其余部分的太阳光就转化为热量，实际上这会损害到电池板的性能。”Taylor先生表示。相比之下，太阳能集热器可收集和使用光伏电池板损失的那部分热量。

为了进一步增加太阳能集热器的效率，Taylor先生和他同事在太阳热能电站使用的传热油中混入石墨纳米微粒。

研究人员使用石墨的原因很简单，是因为它是黑色的，这样就有很好的太阳光吸收能力。而且他不会反射光，并且能够让传热油吸收更多的热量。

在实验室的条件下，Taylor先生和他的伙伴发现，纳米微粒可增加热量吸收效率10％。

使用石墨纳米微粒另一个好处就是它是一种通用材料，成本相对较低。根据Taylor先生的说法，每克石墨纳米微粒的费用低于1美元，100克纳米微粒所具有的热吸收表面区域相当于一个足球场大小。

“在燃煤电厂使用的太阳能[热电]系统，也有可能利用具有类似吸热潜力的烟尘纳米微粒。”Taylor先生补充表示。

“我认为这种想法极具吸引力——使用一种污染物来吸收清洁、绿色的太阳能。”他表示。

关于这项研究的详细内容，被发表在《可再生和可持续利用能源》杂志上。

太阳能热电系统中的热传导液，就像水、油和其他液体的混合物一样简单。但是，具有好的热吸收能力是非常重要的。

意大利太阳热能供应公司Archimede Solar Energy使用熔盐——钠硝酸盐和钾的混合物，作为其太阳热能系统的热传导液。

据说，Archimede是唯一一家使用熔盐作为热传导液的生产商。首个使用这种技术的聚光太阳能电站于2010年7月在西西里岛雪城开始运行。

Archimede Solar Energy是与西门子能源公司建立的一家合资企业。Archimede太阳能热电站由意大利能源提供商Enel 拥有和运营，其发电容量为5兆瓦。