Les scientifiques de NUST MISIS et leurs collègues du Central Metallurgical R&D Institute (Le Caire, Egypt) ont développé un matériau composite pour prolonger la durée de vie des tours solaires jusqu'à cinq ans. L'article de recherche a été publié dans Énergie renouvelable .

Aujourd'hui, les centrales solaires (SPP) sont de plus en plus populaires, permettant de capter et de traiter l'énergie solaire à l'échelle industrielle. Les tours dites solaires font partie des types de SPP les plus prometteurs. Un SPP est une haute tour avec un réservoir d'eau et un système de turbine à l'intérieur. La tour est entourée d'héliostats, de grands miroirs tournants qui absorbent les rayons du soleil et concentrent le faisceau total en un seul point de la tour. Le faisceau atterrit sur l'absorbeur solaire, qui chauffe une solution saline spéciale jusqu'à 600°C. L'eau du réservoir adjacent est chauffée à partir de la solution saline et la vapeur fait tourner les turbines de la centrale électrique.

Carbure de silicium (SiC), un matériau céramique poreux avec un certain nombre de caractéristiques utiles-haute densité, force, et la résistance à l'oxydation, entre autres, est l'élément traditionnel des absorbeurs solaires. Cependant, le carbure de silicium a des inconvénients - par exemple, il est sensible à l'environnement agressif des sels fondus.

Le nitrure d'aluminium (AIN) est un ajout prometteur au carbure de silicium - il a une conductivité thermique élevée, un faible coefficient de dilatation thermique, et résistance à haute température. Actuellement, Les composites Sic et AIN sont principalement utilisés en électronique, mais ils peuvent potentiellement être utilisés dans un certain nombre d'autres domaines, y compris la transformation thermique de l'énergie solaire.

Scientifiques du Département Nanosystèmes Fonctionnels et Matériaux Haute Température de NUST MISIS, en coopération avec des collègues du Central Metallurgical R&D Institute (Le Caire, Egypte), ont développé des composites poreux à base de SiC/AIN, qui contiennent jusqu'à 40 pour cent de nitrure d'aluminium. Les compositions optimales d'additifs et les régimes de frittage des nouveaux composites ont été sélectionnés au cours de la recherche. Ils dépassent largement les traditionnels en raison de la formation d'une solution solide aux joints de grains de carbure de silicium. Avec une conductivité thermique et une résistance à la chaleur élevées, ces composites ont un faible coefficient de dilatation thermique, ce qui améliore considérablement leurs performances.

« L'énergie solaire nécessite des matériaux durables et sans défauts. Ensuite, nous prévoyons de tester le matériau développé dans des installations solaires, " a commenté le Dr Emad Ewais, chef du groupe de recherche égyptien.

Grâce à des propriétés thermochimiques et thermomécaniques positives, Les composites SiC/AIN sont également prometteurs pour une utilisation dans d'autres domaines à haute température, comme la métallurgie et l'ingénierie aérospatiale.