Інженер Стенфордського університету за допомогою комп'ютерної моделі вивчив рух теплопоглинальних частинок в повітрі, щоб поліпшити ефективність сонячних теплових електростанцій. Принцип роботи сонячної теплової електростанції полягає в тому, щоб сфокусувати промені за допомогою системи дзеркал на стінах чорного металевого бака, заповненого водою, повітрям або іншим теплопровідність речовиною. Однак, до цього часу вихід енергії у сонячних теплових станцій був разочаровивающе малий, оскільки приблизно половина сонячної енергії витрачалася даремно, а не перетворювалася в корисну енергію. За допомогою комп'ютерного моделювання інженер Алі Мані вирішив перевірити інший, потенційно більш ефективний метод використання концентрованого сонячного світла. Замість того щоб фокусувати промені на чорному баку, вони направляються на прозору цистерну. Фотони, проходячи через неї, будуть стикатися з молекулами рідини і нагрівати її зсередини зі значно меншою втратою енергії. Цей метод був запропонований кілька років тому міністерством енергетики США.

У ньому також є свої складності - оскільки робоча рідина (в даному випадку, повітря) часто теж прозора, як і стінки судини, фотони можуть проходити крізь неї, не стикаючись і не обмінюючись теплом. Мані і його колеги вирішили трохи змінити цей підхід і вивчити інший варіант - коли повітря в посудині наповнений невеликими твердими частинками, що нагадують пил. Вони протестували різні комп'ютерні моделі, в яких світло проходить крізь вихор таких частинок, підкоряючись законам турбулентності. Такі моделі дозволять один раз створити більш ефективні системи теплообміну.

Оригінал статті: Розроблено новий спосіб конверсії сонячного тепла.