به نقل از «ایسنا»

جذب و انتشار انرژی خورشید با باتری گرمایی

تاریخ انتشار: ۶ آذر ۱۳۹۶ | کد خبر: ۱۵۸۳۰۶۹۷

محققان دانشگاه ام‌آی‌تی ماده شیمیایی برای جذب و ذخیره گرمای خورشید تولید کرده‌اند که در زمان نیاز آن را آزاد می‌کند.

به گزارش ایسنا و به نقل از گیزمگ، دانشمندان دانشگاه "ام‌آی‌تی" (MIT)، در حال تولید ماده شیمیایی مرکب تازه‌ای هستند که می‌تواند گرمای خورشید یا دیگر منابع را جذب و ذخیره کند و آن را دوباره در معرض نور با شیوه کنترل‌شده‌ای آزاد سازد.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

 ماده تغییر فازی(PCM)، آمیزه‌ای از اسیدهای چرب و ترکیبات ارگانیک است و روزی می‌تواند در میان ابداعات دیگر، یک گاز خورشیدی ارائه دهد که می‌تواند در طول روز، گرمای خورشید را جذب کند و در هنگام شب آن را آزاد سازد.

مواد PCM دانشمندان و مهندسان بسیاری را به‌ خاطر بسیاری از کاربردهای احتمالی جذب می‌کند چون این مواد قادر هستند گرمای زیادی را با تغییر از مرحله جامد به مایع و یا برعکس، جذب کنند یا آزاد سازند.

دشواری کار با مواد PCM مثل موم، اسیدهای چرب یا نمک‌های ذوب شده، در تغییر شکل آنها در معرض دمای قابل قبول، حفظ شکل مایع برای مدت طولانی و وادار کردن آن به آزادسازی گرماست. 

برای بسیاری مواد، دومین حالت نیاز به عایق سنگین دارد، درحالی‌که حالت سوم به ایجاد PCM نیاز دارد که هنگام گرم شدن یا قرار گرفتن در معرض کاتالیزور، انرژی‌اش را آزاد کند. متاسفانه، هنگامی که PCM متوسط، گرما را آزاد می‌کند، همان اتفاقی می‌افتد که به هنگام تغییر PCM از حالت مایع به جامد رخ می‌دهد.

این پروژه دانشگاه ام‌آی‌تی که با مدیریت "گریس هان" (Grace Han) و "هوشان لی" (Huashan Li) و پروفسور "جفری گروسمن" (Jeffrey Grossman) انجام می‌شود، باید ضرورتا مولکول‌های کوچکی را معرفی کند که به‌عنوان فعال‌کننده‌های فوتونی در PCM های رسمی عمل می‌کنند. در این مورد، اسیدهای چرب و تری‌دسیلیک اسید با ترکیب ارگانیک دوپنت آزوبنزن و گروه استر تری‌دسیلیک اسید آمیخته می‌شوند.

هنگامی که این ماده ترکیبی گرم می‌شود، حالت مایع پیدا می‌کند اما با قرار گرفتن در معرض اشعه فرابنفش، حتی وقتی که سرد شود، به شکل مایع باقی می‌ماند. این موضوع بدین معناست که بیشترین گرما در ترکیب 200 ژول در هر گرم محبوس می شود که برای PCM ارگانیک خوب است. پالس نور، اسیدهای چرب را آزاد می‌سازد، به PCM استحکام می‌بخشد و گرما را منتشر می‌کند.

مفهوم این فرآیند، کاربرد این ماده به عنوان یک باتری گرمایی شیمیایی است که گرما را به میزان لازم و مورد نیاز آزاد می‌کند. به علاوه، PCM می‌تواند گرما را برای بیش از 10 ساعت ذخیره کند و به گفته محققان ممکن است بهتر شود.

در این هنگام، PCM دانشگاه ام‌آی‌تی اگرچه می‌تواند تغییر 10 درجه‌ای دما را کنترل کند، تنها در مرحله اثبات مفهومی است.

این پژوهش در مجله علمی"Nature Communications" به چاپ رسیده‌است.

منبع: ایسنا

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.isna.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «ایسنا» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۱۵۸۳۰۶۹۷ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

چگونه دانشمندان تنها در چند ساعت الماس تولید کردند

به گزارش خبرگزاری علم و فناوری آنا، میلیاردها سال طول می‌کشد تا الماس‌های طبیعی در نتیجه فشار لایه‌های زمین و دمای شدید در اعماق زمین شکل بگیرند. فرم‌های مصنوعی را می‌توان خیلی سریع‌تر تولید کرد؛ با این وجود برای این کار نیز دست‌کم باید چند هفته منتظر ماند.

دانشمندان به تازگی روش جدیدی را برای ساخت الماس کشف کردند که در چهارچوب آن، ترکیبی از فلزات مایع می‌تواند یک الماس مصنوعی را در عرض چند دقیقه بدون نیاز به فشاری عظیم تولید کند.

البته برای این کار، هنوز به یک دمای بالای ۱۰۲۵ درجه سانتیگراد نیاز است تا یک قطعه الماس در ۱۵۰ دقیقه تشکیل شود. این معادل فشاری است که ما در سطح دریا احساس می‌کنیم و ده‌ها هزار بار کمتر از فشاری است که معمولاً برای تولید الماس نیاز است.

تیم سازنده این الماس جدید، پژوهشگران موسسه علوم پایه در کره جنوبی هستند که امیدوارند با این شیوه بتوانند انقلابی در تولید الماس‌های مصنوعی ایجاد کنند.

تکنیک حل کردن کربن در فلز مایع برای ساخت الماس کاملاً جدید نیست و جنرال الکتریک نیم قرن پیش فرآیندی مشابه را با استفاده از سولفید آهن مذاب به جهان معرفی کرد؛ اما برای این کار نیز نیاز به ایجاد فشاری معادل ۵-۶ گیگا پاسکال و یک «دانه» الماس است تا کربن به آن بچسبد.

پژوهشگران این تیم در مقاله‌ای درباره روش جدید نوشتند: «ما روشی برای تولید الماس در فشار ۱ اتمسفر و در دمای متوسط، با استفاده از آلیاژ فلزهای مایع کشف کردیم.»

آنها در این روش از مخلوط دقیقی از فلزات مایع گالیم، آهن، نیکل و سیلیکون استفاده کردند و یک سیستم خلاء در داخل یک محفظه گرافیتی ساختند تا فلز را در حالی که در معرض ترکیبی از متان و هیدروژن قرار می‌گرفت، به سرعت گرم و سپس خنک کنند.

این کار باعث شد تا اتم‌های کربن متان در سراسر فلز ذوب شده پخش شوند و به عنوان دانه الماس عمل کنند. 

تنها پس از ۱۵ دقیقه، قطعات کوچکی از کریستال‌های الماس از فلز مایع جدا و نمایان شدند و پس از گذشت مدت دو ساعت و نیم نیز یک لایه پیوسته الماس شکل گرفت.

تحقیقات درباره این فرآیند هنوز در مراحل اولیه است؛ با این وجود اعضای تیم تحقیق معتقدند که این روش پتانسیل زیادی دارد و می‌توان به کمک آن، فلزات مایع دیگری را برای رسیدن به نتیجه مشابه یا حتی بهتر ترکیب کرد.

شیوه‌ای که در حال حاضر برای تولید اکثر الماس‌های مصنوعی استفاده می‌شود، چندین روز طول می‌کشد و به فشار بسیار بیشتری نیاز دارد.

اگر این تکنیک بتواند همچنان توسعه یابد، فرایند ساخت الماس بسیار سریع‌تر و بسیار آسان‌تر خواهد شد.

انتهای پیام/