Een nieuw materiaal haalt het maximale uit zonlicht. Het materiaal gebruikt maar liefst 85 procent van het zonlicht dat het opvangt voor de productie van stoom. Dat is tien keer zo efficiënt als huidige zonnecollectoren.

Zonne-energie zet met het nieuwe materiaal, snel water om in stoom. Credit: MIT
Zonne-energie zet met het nieuwe materiaal, snel water om in stoom. Credit: MIT

Natuurkundigen, verbonden aan het Massachusetts Institute of Technology, hebben een materiaal ontwikkeld dat zonlicht zeer efficiënt gebruikt voor de productie van stoom. Omdat het materiaal zeer weinig warmte verliest kan veel energie omgezet worden in elektriciteit. De onderzoekers publiceren hun bevindingen deze week in het wetenschappelijke tijdschrift Nature Communications.

Het nieuwe materiaal bestaat uit twee lagen. De bovenste laag bevat vlokken van grafiet. Dat grafiet absorbeert zonlicht zeer efficiënt en zet dat om in warmte. Een laag daaronder is een soort spons gemaakt van koolstofschuim die water opzuigt uit een waterbron. Wanneer zonlicht de grafietvlokken op de bovenste laag verwarmt, zal het water in de koolstofspons verdampen en ontstaat stoom. Door die verdamping zal de spons, gelegen onder de grafietlaag, meer water opzuigen waardoor continu stoom wordt geproduceerd. Omdat steeds een klein beetje water opgezogen wordt door de onderste laag, is er maar weinig zonne-energie nodig om het water om te zetten in stoom. Een ander voordeel is dat het water amper afkoelt doordat het snel verdampt en een klein oppervlak heeft. Dat komt doordat de onderste koolstoflaag erg goed isoleert en maar een beperkte hoeveelheid water opzuigt.

Het materiaal bestaat uit twee lagen met daaronder een waterbron. Credit: MIT
Het materiaal bestaat uit twee lagen met daaronder een waterbron. Credit: MIT

Zonnetoren

Er bestaan al verschillende soorten zonnetorens die de energie van de zon, met enorme spiegels, concentreren op een hittegeleider die op zijn beurt water omzet in stoom. Het materiaal waaruit die hittegeleiders zijn gemaakt is helaas niet heel erg efficiënt. Deze nieuwe techniek zou in theorie net zoveel stoom kunnen produceren als huidige zonnecentrales met tien maal minder zonne-energie. Daardoor kunnen zonnecentrales ook op een niet zo’n zonnige dag toch heel wat energie opwekken.

 

 

Deze zonnetoren wekt elektriciteit op door stoom te produceren. Enorme spiegels reflecteren zonlicht op de toren die de energie omzet in warmte. Bron:Wikimedia Commons
Deze zonnetorens wekken elektriciteit op met stoom. Enorme spiegels reflecteren zonlicht op de torens die energie omzetten in warmte. Bron: Wikimedia Commons

Lees verder: