Hitzebeständige Solarstromelemente
Das Centro de investigaciones energéticas medioambientales y tecnológicas (CIEMAT) hat ein mehrere Millionen Euro schweres Projekt koordiniert, um Solarstrom kostengünstiger zu machen. Das Projekt mit dem Titel INDITEP konzentrierte sich auf die Anwendung von Technologien zur Direktdampferzeugung (Direct Steam Generation, DSG) in Parabolkollektoren. Das DSG-Verfahren verbessert zwar die Effizienz bei der Umwandlung von Sonnenenergie in Strom, allerdings durch die Erhöhung der Temperatur des produzierten Dampfes. CIEMAT stellte sich der Aufgabe, neue Systemkomponenten herzustellen, die diesen hohen Temperaturen widerstehen können. Das Sol-Gel Labor von CIEMAT entwickelte eine neue Beschichtung für die Edelstahlrohre, durch die das über den Kollektor erhitzte Wasser zirkuliert. Mit der "sol-gel"-Technik können sehr dünne Metalloxidbeschichtungen bei niedrigen Temperaturen aufgetragen werden. Dadurch gelang es CIEMAT, eine sehr dünne Platinschicht aufzutragen und die ausgezeichneten Eigenschaften von Platin zu nutzen, ohne die Produktionskosten wesentlich zu erhöhen. CIEMAT hat auch seine Fachkenntnisse über Cermets, das sind Verbundwerkstoffe aus Metall- und Keramikkomponenten, angewandt, um zusätzliche Schichten auf die Edelstahlrohre aufzutragen. Nickel-Wolframlegierungen, Silizium und anderes Material wurden eingesetzt, um thermische Degradierung, Platindiffusion, thermische Emission und Oberflächenreflexion zu verhindern und gleichzeitig den solaren Absorptionsgrad zu verbessern. Das Ergebnis der Arbeiten von CIEMAT war ein Edelstahlrohr mit einem solaren Absorptionsgrad (AM1.5) von 0,95 und einem thermischen Emissionsgrad von 0,15 bei 500 Grad Celsius. Wichtig ist, dass sich diese Werte auch nicht verringerten, nachdem der Prototyp sechs Monate lang in einem Laborofen bei 500 Grad Celsius getestet worden war. CIEMAT strebt die Zusammenarbeit mit einem Partner an, um den Prototyp in ein kommerzielles Produkt weiterzuentwickeln.
