Guldsfär möjliggör optisk analys av material till solfångare

Institutionen för fysik vid Umeå universitet har tillsammans med solenergiföretaget Absolicon köpt in en guldsfär för att möjliggöra mätning av optiska egenskaper hos material som används i koncentrerande solfångare. Erik Zäll, doktorand i Företagsforskarskolan får användning av den i sitt arbete med att förbättra receiverrören.

– Den nya guldsfären möjliggör högkvalitativ analys av optiska egenskaper i material vilket kommer medföra en bättre akademisk höjd på universitetets forskning och bättre chanser till att utveckla konkurrenskraftiga ytor i koncentrerande solfångare inom vårt samarbete med Absolicon, säger Thomas Wågberg, professor på Institutionen för fysik vid Umeå universitet.

Sverige har en lång forskningstradition på koncentrerande solvärmesystem. Ett sådant system innebär att solfångares effektivitet ökas med hjälp av solföljning och reflektorer som samlar ljuset från solen. Receivern i en solfångare har en beläggning som gör den selektiv, vilket gör att den har hög absorptans av solljus och låg emittans av termisk strålning. En koncentrerande solfångare levererar mångdubbelt mer energi än en vanlig plan installation, i form av varmvatten eller ånga.

Företaget Absolicon solar collector innehar den högsta uppmätta optiska effektiviteten någonsin för en kommersiellt tillgänglig koncentrerande solfångare, över 76 procent. Absolicon och professor Thomas Wågbergs forskargrupp har sedan 2017 haft ett nära samarbete med att utveckla nya ytbeläggningar till företagets koncentrerande solfångare.

Fokus ligger på optiskt selektiva ytor till solfångarnas receivers, komponenten som absorberar solljuset och konverterar det till värme. Den selektiva ytan gör genom sina specialanpassade optiska egenskaper denna process effektivare, vilket medför en effektivare solfångare.

I utvecklingsarbetet av dessa ytor är det helt centralt att med hög noggrannhet kunna bestämma dess optiska egenskaper, närmare bestämt dess hemisfäriska reflektans över det infraröda spektrumet (2 500 – 25 000 nm). Därför har nu Institutionen för fysik tillsammans med Absolicon solar collector köpt in en guldsfär.

Sfären installeras i en befintlig Fourier-transform infraröd spektroskop (FTIR) vid universitetets infrastruktur för vibrationsspektroskopi som är placerad på Kemiskt Biologiskt Centrum vid Umeå universitet.

– Det är nog den enda av sitt slag i norra Sverige. Guldsfären samlar allt ljus oberoende av riktning från en stor del av det infraröda spektrumet vilket gör den extremt användbar för att bestämma optiska egenskaper och kemisk karakterisering över det IR-spektrumet. Med sfären kan vi mäta den hemisfäriska reflektansen, vilket är nödvändigt för att kunna beräkna strålningsförlusterna som lämnar receiverröret, säger Erik Zäll, doktorand på Institutionen för fysik och Företagsforskarskolan vid Umeå universitet.

Erik Zälls doktorandprojekt handlar om att utveckla en ny typ av elektropläterad selektiv beläggning åt Absolicons receiverrör. Projektet är ett lysande exempel på hur näringsliv och akademi kan samverka inom avancerad forskning.

Pressfoton

Fördjupning

Läs mer om infrastrukturen för vibrationsspektroskopi

Läs mer om professor Thomas Wågbergs forskargrupp Nano for Energy

Läs mer om Erik Zälls doktorandprojekt

Om Företagsforskarskolan:

Företagsforskarskolan vid Umeå universitet bygger på samverkan mellan universitet, forskare och företag eller organisation och syftar till att förena nytta för både samhället och den externa parten samtidigt som en utbildning av nya högkvalitativa forskare sker. doktoranden får också ett skräddarsytt akademiskt kurspaket. Forskarskolan är öppen för alla discipliner och doktoranden har sin anställning vid Umeå universitet.

www.umu.se/foretagsforskarskolan

För mer information, kontakta gärna:

Thomas Wågberg, Institutionen för fysik
Telefon: 072-715 59 93
E-post: thomas.wagberg@umu.se

Erik Zäll, Institutionen för fysik
Telefon : 070-567 86 91
E-post: erik.zall@umu.se