Wieloletnie eksperymenty z magazynowaniem skoncentrowanej energii słonecznej w akumulatorach wysokotemperaturowych pozwoliły naukowcom z Australii znaleźć ciekawe rozwiązanie. W takich przypadkach porzucono tradycyjny układ stopionej soli na rzecz swobodnie opadającego pyłu ceramicznego składającego się z cząstek o wielkości submilimetrowej, co natychmiast podniosło temperaturę akumulacji z 600 do 800 °C.
Pilotażową instalację do gromadzenia skoncentrowanej energii słonecznej z odbić około 400 luster zbudowano w Newcastle (Nowa Południowa Walia) pod patronatem Organizacji Badań Naukowych i Przemysłowych Wspólnoty Australijskiej, lepiej znanej jako CSIRO. Jest to najpotężniejszy system energii słonecznej na półkuli południowej i jedyny w Australii. Strona służy do przeprowadzania eksperymentów i nie jest przeznaczona do użytku komercyjnego.
Czterysta luster skupia uwagę na małej objętości roboczej akumulatora energii na szczycie wieży. Wcześniej zespół badawczy CSIRO opracowywał roztwory soli, które topią się pod wpływem skupionego światła słonecznego i mogą pozostawać gorące przez długi czas do celów takich jak wytwarzanie energii elektrycznej lub bezpośrednie wykorzystanie zmagazynowanego ciepła.
Maksymalna osiągnięta temperatura stopionych soli nie przekraczała 600°C. Inne chłodziwa wykazywały gorsze wyniki, zapewniając nagrzewanie do 400°C. Tymczasem podniesienie temperatury chłodziwa umożliwiłoby wykorzystanie zakumulowanego ciepła do całej gamy procesów przemysłowych, w tym do topienia metali, co dałoby nadzieję, że pewnego dnia porzuci się spalanie surowców kopalnych na rzecz zasilania energochłonnych gałęzi przemysłu.
Dlatego specjaliści CSIRO przeszli na eksperymenty z chłodziwami ceramicznymi, których temperatura może sięgać 1000 °C. I nie bez powodu: znaleziono rozwiązanie, gdy submilimetrowe cząsteczki ceramiczne, swobodnie opadające pod wpływem ziemskiej grawitacji i pomalowane na czarno, przelatują przez przestrzeń wieży przesiąkniętą skupionymi promieniami słonecznymi, nagrzewając się do najwyższych temperatur. Ogrzane w ten sposób cząstki gromadzą się w dolnym przedziale wieży, gdzie zlokalizowane są wymienniki ciepła. Cząsteczki pozostają ogrzewane przez 15 godzin i można ich używać w dowolnym momencie w tym czasie.
W procesie optymalizacji pracy instalacji pojawił się problem: cząsteczki ceramiki mierzące niecałe pół milimetra stopniowo się obniżały, otwierając drogę światłu słonecznemu, które prześwituje przez objętość roboczą i nie przekazuje swojej energii na nic. Aby temu zapobiec, konieczne było stworzenie systemu rynien, które wychwytują spadające cząstki i rozprowadzają je po całej objętości roboczej.
W trakcie eksperymentów udało się stworzyć zasobnik ciepła o temperaturze nośnika 803°C. W przyszłości twórcy zamierzają podnieść tę temperaturę do 1000°C.
