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Japaner verbessern Solarthermie-Wirkungsgrad

Tsukuba, Japan – In solarthermischen Anlagen wird bisher ein Wassergemisch eingesetzt, das von der Sonne erwärmt wird. Japanische Forscher haben jetzt ein neues Fluidgemisch entwickelt, mit dem sich Wasser deutlich effizienter erhitzen lässt. Der Wirkungsgrad des Fluids ist erstaunlich hoch.

Einfallendes Sonnenlicht wird seit Jahrhunderten zur Erwärmung von Wasser genutzt. Mithilfe spezieller Nanofluide lässt sich die Effizienz dieses Prozesses deutlich steigern, so japanische Forscher.

Effektive Wärmeerzeugung durch Nanofluide
Nanofluide sind Flüssigkeiten, die speziell hergestellte Nanopartikel enthalten. Diese können Sonnenlicht direkt in Wärme verwandeln. Auf diese Weise kann Wasser effektiver erwärmt werden als bisher. Nun haben japanische Forscher ein Nanofluid basierend auf Titannitrid(TiN)-Nanopartikeln entwickelt, das Sonnenlicht effizienter als andere Nanofluide in Wärme umwandelt.

Der Durchbruch gelang Satoshi Ishii mit einem Team am International Center for Materials Nanoarchitectonics (WPI-MANA), gemeinsam mit der Japanischen Wissenschafts- und Technologieagentur. Das Team hat die optischen Absorptionseigenschaften von TiN-Nanopartikeln untersucht und einen breiten und starken Absorptions-Peak gefunden.

Wirkungsgrad von fast 90 Prozent

Die TiN-Nanopartikel übertreffen die Absorptionseigenschaften von Carbon und Gold. Die Effizienz erreicht beinahe 90 Prozent. Besonders bedeutend ist, dass die TiN-Nanopartikel während der Sonnen-Absorption nicht aufgebraucht werden. Ein TiN-basiertes Wärmesystem könnte daher über lange Zeit stabil bleiben. Die Forscher versprechen sich gute Anwendungsmöglichkeiten des TiN-Nanofluids auch in vielen anderen Alltagsanwendungen, bei denen es um die Erwärmung geht.

© IWR, 2016

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