Kelas 4 Tema 2 Subtema 1 Pembelajaran 1 | Sumber Energi | Manfaat Energi Matahari Bagi Makhluk Hidup
Sebuah tim yang dipimpin oleh Universitas Purdue meluncurkan komposit surya baru yang secara signifikan dapat meningkatkan pembangkit listrik tenaga surya terkonsentrasi dalam efisiensi dan biaya, menurut sebuah studi baru yang diterbitkan di Alam minggu lalu. Kolaborasi antara Institut Teknologi Georgia, Universitas Wisconsin-Madison, dan Laboratorium Nasional Oak Ridge ini berharap dapat meningkatkan penggunaan solar saat ini di AS, yang tetap kurang dari 2 persen dari pembangkit listrik kita. Tetapi materi baru tim dapat merevolusi industri tenaga surya terkonsentrasi.
"Saya pikir kita sangat dekat," kata profesor Purdue, Kenneth Sandhage Terbalik.
Komposit, terbuat dari cer amic zirconium carbide dan bertemu al tungsten, berada di bawah kategori bahan yang disebut "cermet," yang dikenal karena kemampuannya menahan suhu dan tekanan tinggi. Dipopulerkan setelah Perang Dunia II untuk penggunaannya dalam mesin jet, Angkatan Udara AS (yang menciptakan istilah) "cermet" telah menjadi pilihan untuk pesawat terbang dan roket ruang angkasa. Dan penggantian pinggul.
Tim Purdue mencatat kualitas cermet dan menemukan lingkungan suhu tinggi baru untuk mengujinya: pembangkit listrik terkonsentrasi.
Diseberang dengan pertanian surya fotovoltaik khas dengan panel idle dipasang di pertanian atau atap rumah, pembangkit listrik tenaga surya terkonsentrasi pada dasarnya adalah versi besar, yang dimaksudkan dengan baik untuk semut yang terbakar di bawah kaca pembesar. Tumbuhan ini menggunakan cermin atau lensa untuk memusatkan energi dari matahari. Alih-alih semut mati, kita mendapatkan panas yang ditransfer ke garam cair. Pelat yang terbuat dari stainless steel atau paduan berbasis nikel digunakan untuk mentransfer panas dari garam ke cairan yang mengembang untuk memutar turbin, yang akhirnya memberi Anda listrik. Purdue menggunakan CO2 superkritis sebagai fluida yang dipermasalahkan, alias CO2 pada suhu dan tekanan tinggi sehingga ada di suatu tempat antara cairan atau gas.
Teknik ini mengumpulkan panas dari matahari berarti bahwa pembangkit listrik terkonsentrasi mendapatkan panas. Bahan pelat yang digunakan untuk mentransfer panas adalah salah satu hambatan dalam sistem - stainless steel saat ini atau paduan berbasis nikel mencapai kapasitas sekitar 550 derajat Celcius sebelum melunak, hanya di bawah 100 derajat lebih panas daripada planet terpanas di tata surya kita, Venus.
Setelah tes mekanis di Oak Ridge National Laboratory, tim menemukan komposit baru membuat kita lebih panas, sekitar 750 derajat Celcius, yang berada di sisi dingin lava. Cermet Purdue juga dua atau tiga kali lebih konduktif dari standar industri saat ini.
Selain mencapai tingkat panas yang sangat panas, perbedaan suhu ini memungkinkan pabrik meningkatkan konversi panas menjadi listrik lebih dari 20 persen. Ditingkatkan, efisiensi yang baru ditemukan dari komposit keramik-logam akan lebih murah daripada bahan saat ini dan dapat membantu secara drastis mengurangi emisi karbon dioksida.
Terkesan logam keramik, tim pertama kali menghadapi masalah dengan korosi, karena CO2 superkritis akan mengoksidasi pelat, mengurangi produktivitasnya. Tetapi menggambar pada konsep kimia dasar, menemukan bahwa menambahkan lapisan tembaga ke permukaan lempeng cermet dan menambahkan 50 bagian per juta karbon monoksida ke CO2 superkritis mengurangi masalah tersebut. Tim telah mengajukan paten untuk materi baru.
Pada 2018, pembangkit listrik tenaga surya terkonsentrasi menghasilkan sekitar 1.400 MW energi untuk AS per tahun. Meskipun saat ini lebih murah untuk memanen sinar matahari menggunakan fotovoltaik tradisional, baterai untuk menyimpannya mahal - sebenarnya lebih murah untuk menyimpan panas, seperti yang dilakukan melalui solar terkonsentrasi. Dengan komposit baru ini, biaya pengumpulan panas turun. Dikombinasikan dengan kemampuan untuk membantu menjembatani kesenjangan energi yang disajikan oleh matahari pada malam hari, ini membuat matahari terkonsentrasi jauh lebih kompetitif.
"Saya pikir ini saat yang menyenangkan untuk berada di bidang teknik bahan," komentar Sandhage. “Ada masalah yang sangat serius yang kita hadapi, tetapi itu adalah masalah melakukan kerja keras rekayasa untuk membawa material yang tepat, membawa desain yang tepat, dan terus merobohkan masalah. Kami senang dengan peran yang bisa kami mainkan."
Studi Gelombang Panas Menunjukkan Bagaimana Musim Panas Ekstra-Panas Dapat Membuat Orang Banyak Orang
Penelitian Baru dari T.H. Harvard Sekolah Kesehatan Masyarakat Chan menunjukkan bahwa orang-orang yang terpapar suhu dalam ruangan yang tinggi dalam waktu lama mengalami serangkaian efek fisiologis yang memengaruhi kinerja kognitif. Studi ini dilakukan pada mahasiswa sarjana yang hidup melalui gelombang panas bersejarah Boston 2016.
Energi Matahari: Bagaimana Desain "Terpal Surya" Dapat Memanfaatkan Tenaga Matahari
Karena panel surya terbuat dari silikon, mereka besar, kaku, dan rapuh, sehingga tidak bisa digunakan di mana saja. Seorang profesor atau teknisi nano dan tim risetnya, bagaimanapun, bekerja untuk mengembangkan "terpal surya," yang dapat menyebar ke ukuran ruangan, menghasilkan listrik dari matahari, dan ditingkatkan ...
Energi Matahari Membutuhkan Tanah 13 Kali Lebih Sedikit untuk Mendapatkan Energi Karbon Netral
Energi matahari adalah jalur yang lebih ekonomis untuk menghasilkan energi netral karbon daripada yang kami kira, menurut penelitian baru. yang memperkirakan bahwa off-setting emisi dari satu pembangkit batu bara gigawatt tunggal membutuhkan hutan seukuran Maryland.