Ytbeläggningar med hållbara metaller uppges kunna öka solvärmens konkurrenskraft rejält
Av Solfångare går att göra bättre för att öka solvärmens konkurrenskraft. Det menar forskare vid Umeå universitet som har utvecklat nya avancerade ytbeläggningar som med nya material i nanoskala och enkla tillverkningsmetoder dessutom har potential att bli både mer effektiva och tillgängliga.
– Solvärme har stor potential att bidra till den gröna omställningen, inte minst som källa till industriell processvärme. Men tekniken måste bli ännu mer konkurrenskraftig för att få ett bredare genomslag, säger Erik Zäll, doktorand i experimentell fysik på Företagsforskarskolan vid Umeå universitet, i ett pressmeddelande.
Han har i sin avhandling satt fokus på hur man kan förbättra både verkningsgrad och hållbarhet hos optiska ytbeläggningar, de tunna skikt som styr hur ljus interagerar med ytan. För täckglaset som släpper in solljuset har Erik Zäll utvecklat antireflekterande beläggning av kiseldioxid med små, hexagonalt fördelade porer lyckats öka glasets ljusgenomsläpp samtidigt som det står emot slitage bättre.
För den så kallade receivern, en annan nyckelkomponent i en solfångare, har han tagit fram två lösningar. En av dem är en elektropläterad kobolt-krombeläggning, en mer hållbar typ av krom än vad som används vanligtvis, som kan absorbera ljuset tack vare sin ytstruktur.
Den andra lösningen består av en beläggning av en kompositfilm av kolnanorör och kiseldioxid som sprayas på värmebehandlat rostfritt stål med ultraljudsteknik. Vid värmebehandlingen uppstår ett tunt oxidskikt som förbättrar både optiska egenskaper och värmetålighet.
Enligt avhandlingar absorberar båda ytbeläggningarna mycket solljus samtidigt som de släpper ifrån sig minimalt med värmestrålning – och tillverkningen förväntas vara billig och lämplig för storskalig produktion. Resultaten har lett till två patentsökningar.
– Vårt arbete visar att det går att kombinera hållbarhet, kostnadseffektivitet och hög prestanda i optiska beläggningar – en nyckel för att solvärme ska kunna konkurrera med fossila alternativ även i stor skala, säger Erik Zäll.
Forskningen har utförts i samarbete med det svenska solenergibolaget Absolicon Solar Collector och den är anpassat till deras solfångarteknik.