Cientistas do NUST MISIS junto com seus colegas do Instituto Metalúrgico Central de P&D (Cairo, Egito) desenvolveram um material composto para estender a vida útil das torres solares em até cinco anos. O artigo de pesquisa foi publicado em Energia renovável .

Hoje, as usinas de energia solar (SPP) estão se tornando cada vez mais populares, possibilitando a captação e o processamento da energia solar em escala industrial. As chamadas torres solares estão entre os tipos de SPPs mais promissores. Um SPP é uma torre alta com um tanque de água e um sistema de turbina dentro. A torre é cercada por helióstatos - grandes espelhos giratórios que absorvem os raios do sol e concentram o feixe total em um único ponto da torre. O feixe pousa no absorvedor solar, que aquece uma solução salina especial até 600 ° C. A água do tanque adjacente é aquecida a partir da solução de sal e o vapor gira as turbinas da usina.

Carboneto de silício (SiC), um material cerâmico poroso com uma série de características úteis - alta densidade, força, e resistência à oxidação, entre outras coisas - é o elemento tradicional para absorvedores solares. Contudo, carboneto de silício tem desvantagens - por exemplo, é sensível ao ambiente agressivo de fusão de sal.

O nitreto de alumínio (AIN) é uma adição promissora ao carboneto de silício - tem alta condutividade térmica, um baixo coeficiente de expansão térmica, e resistência a altas temperaturas. Atualmente, Os compostos Sic e AIN são usados ​​principalmente em eletrônica, mas podem ser usados ​​em vários outros campos, incluindo a transformação térmica da energia solar.

Cientistas do Departamento de Nanosistemas Funcionais e Materiais de Alta Temperatura da NUST MISIS, em cooperação com colegas do Instituto Metalúrgico Central de P&D (Cairo, Egito), desenvolveram compósitos porosos baseados em SiC / AIN, que contêm até 40 por cento de nitreto de alumínio. As composições ideais de aditivos e regimes de sinterização de novos compósitos foram selecionados durante o curso da pesquisa. Eles excedem significativamente os tradicionais devido à formação de uma solução sólida nos contornos dos grãos do carboneto de silício. Junto com alta condutividade térmica e resistência ao calor, tais compósitos têm um baixo coeficiente de expansão térmica, o que melhora significativamente seu desempenho.

“A energia solar requer materiais duráveis ​​sem defeitos. estamos planejando testar o material desenvolvido em instalações solares, "comentou o Dr. Emad Ewais, chefe do grupo de pesquisa egípcio.

Graças às propriedades termoquímicas e termomecânicas positivas, Compósitos de SiC / AIN também são promissores para uso em outros campos de alta temperatura, como metalurgia e engenharia aeroespacial.