西班牙太阳能热电站Gemasolar。 它的容量使向25,000户家庭供电成为可能。太阳，风，水是自由和可再生的能源。 最主要的是从这些来源发电的技术。 它应该是有效的并且相对便宜。 构成绿色能源基础的技术的有效性和成本是可以改进的特征。
如果我们回想起用来从太阳能中发电的太阳能电池，那么它们的成本正在逐渐下降，这意味着“太阳能”的成本得以降低。 但是“不是单个光电管”-还有另一种从阳光中产生能量的技术。 这些是太阳能热发电站。
它们的工作归功于抛物面反射镜，将太阳的能量聚焦到光束中，然后将光束发送到盐池中。 后者变成熔体，开始起冷却剂的作用。 冷却剂将热能释放给水，从而变成过热的蒸汽。 好吧，蒸汽使涡轮旋转，从而产生电流。
因此，太阳能热电厂产生的电力成本高于借助太阳能电池获得的能源成本。 另外，可以使用这种产生能量的方法的区域的数量不是太大。 所有这些导致了一个事实，即太阳能热电厂并不是太普遍。
顺便说一句，在某些条件下，您可以使用“超临界气体”-二氧化碳代替水和蒸汽。 的确，使用它需要1000K左右的温度，这在实际中并不总是可以实现的。 事实是许多金属在如此高的温度下会熔化。 其他不熔化的物质很容易与二氧化碳反应。 但是目标很诱人-事实是，当使用二氧化碳时，此类站点的效率提高了20％。
相对最近，已经出现了关于两种材料在“热太阳能”中可能使用的
信息 ，这两种材料不会在上述温度下熔化并且不会与二氧化碳反应。 它们是钨和碳化锆（锆金属和碳的化合物，化学式为ZrC）。
两种材料都具有很高的熔点和出色的导热性。 而且，在高温下，这两种材料在保持其硬度的同时实际上不膨胀。 总的来说，两个候选人都不错，但是他们的生产过程和成本都很高。
最初，研究热太阳能问题的科学家开始使用碳化钨。 它可以被烧结，使烧结粉末几乎具有任何形状。 接下来，将该材料置于铜和锆熔体的浴中。 熔融的混合物填充了原始材料的孔，锆与碳化钨反应，取代了金属。 铜在所得新材料的表面上形成薄膜。
释放出来的钨填充了毛孔。 因此，该材料保留了其原始形状，但其成分却在变化。 所有这些都可以承受非常高的温度，而不会改变强度特性。 很大程度上是由于孔中充满了钨。
科学家得出的结论是，铜膜可覆盖所得材料，而铜可与二氧化碳反应生成氧化铜并释放一氧化碳（一氧化碳）。 但是，事实证明，如果将少量一氧化碳添加到超临界二氧化碳中，则所得混合物将抑制危险的反应。 实验证实了这一点。
显然，为了使超高效热能太阳能发电站正常工作，必须有很多材料，如上所述。 不幸的是，科学家没有说出碳化锆制成的热交换器的成本，但要确保它不会太昂贵。
结果，新的发电厂可以变得如此有效，以至于它们可以轻松地与光电池发电厂和使用化石燃料的传统发电厂竞争。
值得注意的是，现在仍在建造依靠太阳能运行的火力发电厂。 他们位于日照水平很高的地区，例如阿联酋和以色列。 至于后者，其容量为110兆瓦的同类最大发电厂之一正在运营。
自然 ，
2018.DOI ：
10.1038 / s41586-018-0593-1