Исследователи сравнили характеристики обычной сажи с коммерческими солнечными панелями на основе графена. Оказалось, что самый простой и дешевый материал превосходит промышленные продукты по всем основным показателям. Выводы ученых опубликованы в журнале Carbon.

Физики из Мексики и США показали в экспериментах, что сажа, созданная при сжигании органического топлива, такого как уголь или углеводороды, эффективно преобразовывает солнечную энергию в тепловую.

Исследователи создали на основе сажи от сжигаемой древесины, нефтяного кокса и других углеводородов специальное пастообразное покрытие. Чтобы «активировать» работу своего покрытия ученые разработали солнечные печи, которые могут нагреваться до 200°C. Стоимость производства такой печи, по словам ученых, составляет около $150, а производство покрытия, на котором она работает — всего $1 за квадратный м.

Фото: University of Houston

Разработчики сравнили эффективность своего покрытия по сравнению с традиционными солнечными батареями на основе графена и фуллерена. Оказалось, что паста на основе сажи превосходит традиционные коммерческие панели на 96% по солнечному поглощению и на 85% по световому излучению. При этом стоит такая система в 15 раз дешевле. Исследователи также сравнили свою разработку с панелями на основе наноструктур. Результаты показали сходную эффективность, но и в этом случае биопаста дешевле в тысячу раз.

Наше сырье экологически чистое, хотя в настоящее время считается загрязнителем окружающей среды. Тем не менее, они идеально подходят для сокращения углеродного следа и может способствовать переходу к настоящему нулевому потреблению энергии, – Франсиско Роблес-Эрнандес, соавтор исследования из Хьюстонского университета.

Разработчики считают, что созданное ими покрытие и солнечные печи можно использовать в больших промышленных нагревателях и котлах для сушки. Физики отмечают, что это один из самых энергоемких и дорогостоящих промышленных процессов. Кроме того, использование отходов, полученных в результате сжигания органического топлива, по мнению ученых, может найти применение в солнечных дистилляторах, обогревателях, домашнем отоплении, водоочистителях и других технологиях.

«Следующим шагом для этого проекта является массовое производство преобразователей солнечной энергии в тепло для пищевой промышленности. В конечном счете, идея этого проекта заключается в том, чтобы принести пользу окружающей среде, используя углеродные отходы или побочные продукты для бытовых и промышленных процессов», — отмечает Луис Бернардо Лопес-Соса, соавтор исследования.