應對氣候變化不僅需要像可再生能源這樣的努力–也需要廢除現有的工藝。現在，工程師們已經開發出一種方法，即利用排放的煙塵來改進太陽能熱設備，進而使其不僅生產成本更低而且比使用石墨烯等材料更有效。
從太陽收集能量不一定只涉及光伏太陽能電池–收集其熱量也可以用來發電、凈化水、烹飪食物或溫暖建築物。吸收這種熱量的最佳材料是深色的，因此不同形式的碳最常被使用，這包括石墨烯或碳納米管–後者被用於製造地球上一些最黑的材料。
問題是，大量生產這些碳材料可能很麻煩，同時也非常昂貴。因此，在這項新研究中，休斯頓大學和墨西哥米卻肯跨文化大學(UIIM)的研究人員用一種更常見的碳形式–煙塵進行了實驗。
作為煤炭、木材和碳氫化合物燃料等材料燃燒的副產品，煙塵是一種無定形的、不純的碳形式，其對環境和人類健康都造成了破壞。從排放點收集它可以減少這些負面影響並利用它來改善可再生能源，這有助於閉環和降低成本。
這項研究的論文通訊作者Francisco Robles-Hernández說道：“生產煙塵不涉及任何能源，因為它是一種豐富的副產品，其循環利用只能減少碳足跡。由於成本接近零，這使得它具有成本效益，是太陽能到熱能轉換的理想選擇。”
在這項研究中，研究人員建造了一個太陽能爐子原型。該裝置由一個鏡面盤組成，它可以將陽光反射並聚焦到其中心，那裡有一個容器。這個容器被塗上一種黑色的吸收太陽能的漿料，這種漿料則是用煤煙或其他形式的碳如石墨烯、納米管和富勒烯製成的，從而來比較它們的工作效果如何。
結果顯示，煤煙在幾個關鍵領域的表現優於其他材料。它的太陽能吸收率比商業產品高96%，它的光發射率高85%，並且它的價格便宜15倍。跟石墨烯這樣的原始碳形式相比，煤煙塗層的價格要便宜1000倍。
研究人員表示，基於煙塵的吸熱材料可用於太陽能蒸餾器、水管或家庭的加熱、水凈化器和工業乾燥過程。