Reagenzglas: neues Material zur Dampferzeugung (Foto: web.mit.edu)

Cambridge (pte002/23.07.2014/06:05) –

Das Massachusetts Institute of Technology (MIT) http://web.mit.edu hat ein neues Material entwickelt, das 85 Prozent der einfallenden
Sonnenenergie in Dampf umwandelt. "Vor allem in entlegenen Gebieten, wo
die Sonne die einzige Energiequelle ist, ist es sehr nützlich, wenn
Solarenergie durch Wasserdampf generiert werden kann", sagt
MIT-Forschungsleiter Hadi Ghasemi.

Einfach und kostengünstig

Komplexe Systeme der heutigen Dampferzeugung führen zu
erheblichen Wärmeverlusten und somit zu Ineffizienz in der Erzeugung.
"Dampf ist wichtig für die Entsalzung, Hygienesysteme und
Sterilisation", so Ghasemi. Das am MIT entwickelte Material verliert nur
wenig Hitze im Prozess und kann bei relativ niedriger Sonnenintensität
Dampf erzeugen. Dies bedeutet, dass das Setup keine teuren und komplexen
Systeme für hochkonzentriertes Sonnenlicht mehr benötigt.

Das MIT-Material erzeugt Dampf mit einer zehn Mal
höheren Sonnenintensität, als der eines sonnigen Tages. Das ist die
niedrigste optische Konzentration, welche bisher gemeldet wurde. So
können Dampferzeugungs-Anwendungen mit geringerer
Sonneinstrahlungs-Konzentration und weniger teuren Tracking-Systemen
funktionieren. "Dies ist ein großer Vorteil in der Kostensenkung", so
Ghasemi. "Diese Entwicklung ist sehr spannend für uns, weil wir mit
einem völlig neuen Ansatz zur solaren Dampferzeugung kommen", betont
Ghasemi.

Schwamm für mehr Energie

Der "Energie-Schwamm" besteht aus einer dünnen,
doppelschichtigen, scheibenförmigen Struktur. Die oberste Schicht
besteht aus Graphit. Wenn Sonnenlicht auf die Struktur einstrahlt,
erzeugt es einen Hotspot in der Graphitschicht, wodurch ein Druckgefälle
das Wasser durch einen Kohlenstoffschaum drückt. Tropft das Wasser in
die Graphitschicht, verwandelt die dort konzentrierte Wärme das Wasser
in Dampf.

Die Struktur funktioniert ähnlich wie ein Schwamm, der
an einem heißen Sommertag in Wasser gelegt wird. Der Schwamm kann
kontinuierlich Wasser absorbieren und verdampfen. "Es können
verschiedene Kombinationen von Materialien in diesen beiden Schichten
eingesetzt werden, was zu höheren Wirkungsgraden bei niedrigeren
Konzentrationen führen könnte", meint Ghasemi.