{"id":144717,"date":"2024-05-29T07:26:00","date_gmt":"2024-05-29T05:26:00","guid":{"rendered":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/?p=144717"},"modified":"2024-05-23T13:10:07","modified_gmt":"2024-05-23T11:10:07","slug":"mit-sonnenenergie-zu-sehr-hohen-temperaturen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/mit-sonnenenergie-zu-sehr-hohen-temperaturen\/","title":{"rendered":"Mit Sonnenenergie zu sehr hohen Temperaturen"},"content":{"rendered":"\n\n<div class=\"wp-block-image\">\n<figure class=\"aligncenter size-large is-resized\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1024\" height=\"512\" src=\"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/media\/2024\/05\/image.imageformat.carousel.1179893634-2-1024x512.jpg\" alt=\"Wesentlicher Bestandteil der thermischen Falle ist ein Zylinder aus Quarz. Er erreichte in den Experimenten eine Temperatur von 1050 Grad Celsius und gl\u00fchte bei dieser Hitze.\" class=\"wp-image-144784\" style=\"aspect-ratio:2;width:803px;height:auto\" srcset=\"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/media\/2024\/05\/image.imageformat.carousel.1179893634-2-1024x512.jpg 1024w, https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/media\/2024\/05\/image.imageformat.carousel.1179893634-2-300x150.jpg 300w, https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/media\/2024\/05\/image.imageformat.carousel.1179893634-2-150x75.jpg 150w, https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/media\/2024\/05\/image.imageformat.carousel.1179893634-2-768x384.jpg 768w, https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/media\/2024\/05\/image.imageformat.carousel.1179893634-2-1536x768.jpg 1536w, https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/media\/2024\/05\/image.imageformat.carousel.1179893634-2-400x200.jpg 400w, https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/media\/2024\/05\/image.imageformat.carousel.1179893634-2.jpg 1673w\" sizes=\"auto, (max-width: 1024px) 100vw, 1024px\" \/><figcaption class=\"wp-element-caption\">Wesentlicher Bestandteil der thermischen Falle ist ein Zylinder aus Quarz. Er erreichte in den Experimenten eine Temperatur von 1050 Grad Celsius und gl\u00fchte bei dieser Hitze. (Bild: ETH Z\u00fcrich \/ Emiliano Casati) \u00a9 ETH Z\u00fcrich<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li><strong>Eine neue thermische Falle von Forschern der ETH Z\u00fcrich erreicht mit Sonnenlicht eine Temperatur von \u00fcber tausend Grad Celsius.<\/strong><\/li>\n\n\n\n<li><strong>Die neue Technologie minimiert W\u00e4rmeverluste und erm\u00f6glicht es dadurch, diese hohe Temperatur effizient zu erzeugen.<\/strong><\/li>\n\n\n\n<li><strong>Der Ansatz k\u00f6nnte helfen, Industrieanlagen hohe Temperaturen bereitzustellen und damit diese Industrien klimaneutral zu machen.<\/strong><\/li>\n\n\n\n<li><\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<p><strong>F\u00fcr die Herstellung von Zement, Metallen und vielen Chemikalien sind sehr hohe Temperaturen von \u00fcber tausend Grad Celsius n\u00f6tig. Um diese Hitze zu erreichen, werden derzeit meist fossile Brennstoffe verbrannt: Kohle oder Erdgas, wodurch grosse Mengen an Treibhausgasen freigesetzt werden. Mit erneuerbarer Elektrizit\u00e4t zu heizen ist keine Alternative, da dies bei diesen hohen Temperaturen ineffizient w\u00e4re. Obwohl ein Grossteil unserer Wirtschaft und Gesellschaft in den n\u00e4chsten Jahrzehnten klimaneutral werden soll, werden diese Industrieprozesse wohl auch in n\u00e4chster Zeit mit fossilen Brennstoffen betrieben werden. Sie gelten als schwer dekarbonisierbar.<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>Forschende der ETH Z\u00fcrich zeigen nun einen Weg auf, um diese Industrien unabh\u00e4ngig zu machen von fossilen Brennstoffen: Das Team um Emiliano Casati, Wissenschaftler in der Gruppe f\u00fcr Energie-\u200b und Prozesssystemtechnik, und Aldo Steinfeld, Professor f\u00fcr erneuerbare Energietr\u00e4ger, entwickelten eine sogenannte thermische Falle. Sie erzeugt mit Hilfe von Sonnenstrahlung die f\u00fcr die Produktionsprozesse ben\u00f6tigten hohen Temperaturen und gibt diese Hitze auch ab. Wesentlicher Bestandteil ist ein Quarzstab, der dank seinen optischen Eigenschaften Sonnenlicht effizient absorbieren und in W\u00e4rme umwandeln kann.<\/p>\n\n\n\n<p>In den Laborexperimenten hatte dieser Quarzstab einen Durchmesser von 7,5 Zentimetern und war 30 Zentimeter lang. Die Forschenden beschienen ihn mit k\u00fcnstlichem Licht, dessen Intensit\u00e4t 135-\u200bfach konzentriertem Sonnenlicht entsprach, und erreichten damit Temperaturen bis zu 1050 Grad Celsius. Fr\u00fchere Studien anderer Forschender erzielten mit solchen thermischen Fallen maximal 170 Grad.<a><\/a><\/p>\n\n\n<div class=\"wp-block-image\">\n<figure class=\"aligncenter size-large is-resized\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1024\" height=\"576\" src=\"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/media\/2024\/05\/image.imageformat.1286.1508405936-1-1024x576.jpg\" alt=\"Illustration der thermischen Falle. Sie besteht aus einem Quarzstab (innen) und einem Keramikabsorber (aussen). Die Sonnenstrahlung tritt an der Vorderseite ein, die W\u00e4rme entsteht im hinteren Bereich \u00a9\" class=\"wp-image-144783\" style=\"aspect-ratio:1.7777777777777777;width:723px;height:auto\" srcset=\"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/media\/2024\/05\/image.imageformat.1286.1508405936-1-1024x576.jpg 1024w, https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/media\/2024\/05\/image.imageformat.1286.1508405936-1-300x169.jpg 300w, https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/media\/2024\/05\/image.imageformat.1286.1508405936-1-150x84.jpg 150w, https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/media\/2024\/05\/image.imageformat.1286.1508405936-1-768x432.jpg 768w, https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/media\/2024\/05\/image.imageformat.1286.1508405936-1-1536x864.jpg 1536w, https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/media\/2024\/05\/image.imageformat.1286.1508405936-1-400x225.jpg 400w, https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/media\/2024\/05\/image.imageformat.1286.1508405936-1.jpg 2000w\" sizes=\"auto, (max-width: 1024px) 100vw, 1024px\" \/><figcaption class=\"wp-element-caption\">Illustration der thermischen Falle. Sie besteht aus einem Quarzstab (innen) und einem Keramikabsorber (aussen). Die Sonnenstrahlung tritt an der Vorderseite ein, die W\u00e4rme entsteht im hinteren Bereich. (Bild: Casati E et al. Device 2024, bearbeitet) \u00a9 ETH Z\u00fcrich<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n<p><a><\/a><\/p>\n\n\n\n<p>Zwar gibt es schon heute Technologien, um Sonnenenergie zu konzentrieren. Unter anderem in Spanien, den USA und China stehen grosse konzentrierende Solarkraftwerke zur Elektrizit\u00e4tsgewinnung. Diese Anlagen arbeiten in der Regel bei Temperaturen von bis zu 600 Grad. Bei h\u00f6heren Temperaturen nimmt der W\u00e4rmeverlust durch Abstrahlung zu und w\u00fcrde die Effizienz der Anlagen verringern. Ein wesentlicher Vorteil der thermischen Falle der ETH-\u200bForschenden ist, dass sie die W\u00e4rme einf\u00e4ngt und die Abstrahlung auf ein Minimum reduziert.<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Hochtemperatur-\u200bSolaranlagen<\/h3>\n\n\n\n<blockquote class=\"wp-block-quote is-layout-flow wp-block-quote-is-layout-flow\">\n<p>\u00abUnser Ansatz verbessert den Wirkungsgrad der Absorption von Sonnenlicht erheblich\u00bb, sagt <strong>Casati<\/strong>. \u00abWir sind deshalb zuversichtlich, dass diese Technologie die Entwicklung von Hochtemperatur-\u200bSolaranlagen erm\u00f6glicht.\u00bb <\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n<p>Detaillierte technisch-\u200bwirtschaftliche Analysen st\u00fcnden allerdings noch aus, sagt er. Sie h\u00e4tten den Rahmen der aktuellen Experimentalstudie gesprengt, die die Forschenden in der Fachzeitschrift&nbsp;<em><a href=\"https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.device.2024.100399\">Devicecall<\/a>&nbsp;<\/em>ver\u00f6ffentlicht haben.<\/p>\n\n\n\n<p>Casati forscht an der ETH Z\u00fcrich weiter, um die Methode zu optimieren. Eines Tages k\u00f6nnte die Technologie es erm\u00f6glichen, Sonnenenergie nicht nur f\u00fcr die Stromproduktion, sondern auch f\u00fcr die Dekarbonisierung von energieintensiven Industriezweigen in grossem Stil zu nutzen. <\/p>\n\n\n\n<blockquote class=\"wp-block-quote is-layout-flow wp-block-quote-is-layout-flow\">\n<p>\u00abUm den Klimawandel zu bek\u00e4mpfen, m\u00fcssen wir Energie generell dekarbonisieren\u00bb, sagt <strong>Casati<\/strong>. \u00abOft denkt man bei Energie nur an Strom, aber tats\u00e4chlich verbrauchen wir etwa die H\u00e4lfte unserer Energie in Form von W\u00e4rme.\u00bb<\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Literaturhinweis<\/h3>\n\n\n\n<p>Casati E, Allgoewer L, Steinfeld A: Solar thermal trapping at 1,000\u00b0C and above. <em>Device<\/em>, 15. Mai 2024, doi:&nbsp;<a href=\"https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.device.2024.100399\">10.1016\/j.device.2024.100399<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>F\u00fcr die Herstellung von Zement, Metallen und vielen Chemikalien sind sehr hohe Temperaturen von \u00fcber tausend Grad Celsius n\u00f6tig. Um diese Hitze zu erreichen, werden derzeit meist fossile Brennstoffe verbrannt: Kohle oder Erdgas, wodurch grosse Mengen an Treibhausgasen freigesetzt werden. Mit erneuerbarer Elektrizit\u00e4t zu heizen ist keine Alternative, da dies bei diesen hohen Temperaturen ineffizient [&#8230;]<\/p>\n","protected":false},"author":59,"featured_media":144785,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_seopress_robots_primary_cat":"none","nova_meta_subtitle":"Statt Kohle oder Erd\u00f6l zu verbrennen, um Zement oder Stahl herzustellen, k\u00f6nnte in Zukunft Sonnenenergie daf\u00fcr genutzt werden. 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