人造太阳在德国冉冉升起


材料牛注:德国空间中心(DLR)建造的世界最大人造太阳打破了中国的古话:“天无二日”。 这项实验的目的是要找出新方法来制造氢,为现在使用的各种交通工具提供更环保的燃料。

为了弥补德国太阳光资源不充足的现状,德国空间中心(DLR)建成了世界上最大的人造太阳,来协助国家对可再生能源的研究工作。如今,这座由三层“Synlight”日光灯组成的人造太阳坐落在北莱茵 - 威斯特法伦州的Jülich,它将用于各种研究项目,包括太阳能制氢工艺的开发。

即使太阳能是地球上最具潜力的能源之一,它的利用情况也并不乐观。这是由于太阳光受自然条件的限制,比如日常生活中的夜晚和多云天气,自然光几乎不可见;太阳能资源在地球的高纬度地区非常匮乏,甚至某些地方太阳光会连续照射不到几个月,因此利用太阳能资源的新技术开发困难重重。

为得到一种更加可靠和可控的替代品,科学家和工程师们建立起他们自己的人造太阳用于实验室的研究工作。DLR已经建成一个形似向后抛物面的反射器的巨大装置,这个装置替代了距地球9300万英里的太阳。

传统的点灯模型是通过一个抛物面镜反射出单一强大光源,基于这一传统模型,Synlight是由149个7KW的疝气短弧灯组成的巨大抛物面,传递的能量密度高达11MW/m2。可以通过调整这些疝气短弧灯使光线集中在三个不同测试室中的单点上,这些点的大小为20*20cm(8*8inch),其中两个的辐射强度为220KW,第三个为280KW。当设置最高功率时,其可以提供320kW的能量,比日常太阳辐射高出10000倍,温度最高达3000℃(5400° F)。

据DLR报道,在对使用太阳能生产太阳能燃料(如氢气)工艺的研究过程中,高温是不可缺少的条件。由于氢气的燃烧产物只有水,曾一度被认为是未来的绿色燃料,但生产氢气需要大量的能量,而这些能量通常来自化石燃料。DLR希望Synlight能够帮助研究人员找到一种更有效的方法,利用太阳能将水分解成氢气和氧气。该方法已经在实验室完成,但尚未扩展到工业水平。除了太阳能可以生成氢气外,DLR认为Synlight还有其他应用,包括研究材料在极端紫外线下的老化机理。

Dr Kai Wieghardt说:“Synlight 填补了太阳能组件和流程方法的空白。新型人造太阳的规模在实验室系统如科隆DLR的高性能灯具和大型技术设备如Jülich的太阳能塔之间。”人造太阳的总成本为350万欧元(约合377万美元),其中大部分由北莱茵-威斯特法伦州政府提供,另外宝马也提供了110万欧元(约合120万美元)。

原文链接:World's largest artificial Sun rises in Germany.

本文由材料人编辑部丁菲菲提供素材,姚孙武编译,王子鸣审核,点我加入材料人编辑部

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