به نقل از «ایسنا»

استفاده از ژل پلیمری برای خنک کردن پنل‌های خورشیدی

تاریخ انتشار: ۲۴ اردیبهشت ۱۳۹۹ | کد خبر: ۲۷۹۳۶۶۱۳

اگرچه سیستم‌های تهویه هوا و خنک‌کننده برای خنک‌سازی پنل‌های خورشیدی مورد بررسی قرار گرفته‌اند، اما چنین سیستم‌هایی اغلب از برق بیشتری نسبت به آنچه پنل‌ها تولید می‌کنند، استفاده می‌کنند، اما اکنون ابداع یک ژل پلیمری می‌تواند نقش بسزایی در خنک کردن کارآمد این پنل‌ها داشته باشد.

به گزارش ایسنا و به نقل از نیو اطلس، با توجه به اینکه پنل‌ها یا صفحات خورشیدی تحت تابش مستقیم نور خورشید قرار دارند، ناگفته پیداست که آنها بسیار داغ می‌شوند.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

اما متأسفانه همزمان با گرم شدن، کارایی کمتری پیدا می‌کنند. اکنون گفته می‌شود یک ژل جدید پلیمری می‌تواند بدون استفاده از برق به خنک کردن آنها کمک کند.

این ژل پلیمری حاوی کلرید کلسیم و نانولوله‌های کربنی است که در دانشگاه علم و فناوری ملک عبدالله عربستان سعودی ساخته شده است. این ماده بسیار چسبناک است، بنابراین به راحتی می‌توان آن را در پشت پنل‌های موجود استفاده کرد.

در شب، کلرید کلسیم که یک ماده خشک‌کن قوی است، بخار آب را از هوای مرطوب بیرون و به درون ژل می‌کشد؛ جایی که به عنوان مایع ذخیره می‌شود. این ژل با جذب آب منبسط می‌شود و به طور بالقوه توان آن دو برابر می‌شود.

در طول روز، نانولوله‌های کربن، گرمای خورشید را از پنل‌ها جذب می‌کنند. هنگامی که آن گرما به اندازه کافی به ژل منتقل شد، آب ذخیره شده در آن به اندازه کافی داغ می‌شود و به بخار تبدیل می‌شود. سپس این آب از ژل تبخیر می‌شود و گرما را با خود بیرون می‌برد.

هنگامی که این ژلِ پر از آب روی صفحات خورشیدی در زیر نور خورشید مصنوعی در آزمایشگاه آزمایش شد، مشخص شد که دمای آنها در کل ۱۰ درجه سانتیگراد کاهش می‌یابد. حتی وقتی این ژل بعداً در فضای بیرون تحت نور طبیعی خورشید مورد آزمایش قرار گرفت، افت دما حتی بیشتر بود و بازده پنل در تبدیل انرژی خورشیدی به برق تا ۱۹ درصد بهبود یافت.

"رنویان لی"، محقق این مطالعه می‌گوید: ما معتقدیم که این فناوری خنک‌کننده می‌تواند در بسیاری از برنامه‌ها استفاده شود، زیرا بخار آب در همه جا وجود دارد و این فناوری خنک‌کننده به راحتی با مقیاس‌های مختلف سازگار می‌شود. این فناوری می‌تواند در اندازه چندین میلی‌متر برای دستگاه‌های الکترونیکی و صدها متر مربع برای یک ساختمان یا حتی برای خنک‌کننده‌های نیروگاه‌ها ساخته شود.

این مطالعه در مجله Nature Sustainability منتشر شده است.

انتهای پیام

منبع: ایسنا

کلیدواژه: نور خورشید پنل خورشیدی ژل پلیمر خنک کننده پنل ها

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 ۲۷۹۳۶۶۱۳ 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:

طرح یک شرکت آمریکایی برای نصب آینه در فضا برای تولید انرژی خورشیدی

ایتنا - یک استارت‌آپ آمریکایی قصد دارد آینه‌های در حال چرخش را در اطراف زمین مستقر کند که قادرند نور خورشید را به نیروگاه‌های خورشیدی بفرستند تا بتوان به کمک آن‌ها انرژی تجدیدپذیر را شب‌هنگام پس از غروب خورشید نیز تولید کرد.
یک استارت‌آپ، که در کالیفرنیا قرار دارد، قصد دارد آینه‌های در حال چرخش را در اطراف زمین مستقر کند که قادرند نور خورشید را به نیروگاه‌های خورشیدی بفرستند تا بتوان به کمک آن‌ها انرژی تجدیدپذیر را شب‌هنگام پس از غروب خورشید نیز تولید کرد. پژوهشگران می‌گویند یک نمونه طرح اولیه ماهواره بازتاب‌دهنده نور ممکن است سال آینده راهی مدار زمین شود.

بن نواک، پایه‌گذار و مدیرعامل «شرکت رفلکت اوربیتال» (Reflet Orbital Company)، اخیرا طرح‌های این شرکت را در نشست بین‌المللی انرژی از فضا معرفی کرده است.

رفلکت اوربیتال، صورتی فلکی متشکل از ۵۷ ماهواره کوچک است که در مدار قطبی هم‌گام با خورشید و در ارتفاع ۶۰۰ کیلومتری به دور زمین می‌چرخند.

مدار قطبی مداری است که ماهواره‌ها در آن از قطبی به قطب دیگر به گرد سیاره ما می‌چرخند. براساس این طرح، ماهواره‌ها همزمان و در زمانی مشخص از روز، بر فراز هر نقطه‌ای از زمین پرواز می‌کنند. این ماهواره‌ها در هر ۲۴ ساعت از هر نقطه ۲ بار می‌گذرند. این ماهواره‌ها ،درمجموع، وقتی انرژی بیشتری نیاز است، ۳۰ دقیقه اضافی نور خورشید را برای نیروگاه‌های برق فراهم می‌کنند.

 
نواک در نشست معرفی این فناوری گفت: «مشکل این است که انرژی خورشیدی زمانی که ما واقعا به آن نیاز داریم در دسترس نیست.»

به گفته او، اگر بتوانیم پیش از طلوع خورشید و پس از غروب آن، مقداری انرژی خورشیدی دریافت کنیم، واقعا عالی خواهد شد، زیرا در این صورت می‌توان با فناوری مبتنی بر بازتابنده این مشکل را حل کرد.

به گفته سازمان بین‌المللی انرژی‌های تجدیدپذیر، هزینه پنل‌های خورشیدی طی ۱۵ سال گذشته ۹۰ درصد کاهش یافته است و کارایی آنها، به کمک پیشرفت‌های فناوری فتوولتائیک، همچنان در حال افزایش است. برخی از گزارش‌ها نشان می‌دهند که انرژی خورشیدی در حال حاضر ارزان‌ترین انرژی است که تا به حال در دسترس انسان بوده است.

اما ماهیت ناپایدار تولید انرژی خورشیدی مشکلی است که کارشناسان می‌کوشند راهی برای آن بیابند. نیروگاه‌های خورشیدی در روزهای ابری نسبت به زمانی که آسمان صاف است، بهره‌وری کمتری دارند. شب‌هنگام تولید انرژی خورشیدی کاملا متوقف می‌شود. اگرچه سیستم‌های باتری و سایر انرژی‌های تجدیدپذیر می‌توانند بخشی از این کمبود را جبران کنند، اما در حال حاضر به نیروگاه‌های هسته‌ای و زغال‌سنگ و گاز به‌منزله منبع پشتیبان نیاز است.

به گفته نواک، «تعویض یک درصد اول شبکه انرژی با انرژی‌های تجدیدپذیر بسیار آسان است، اما جایگزین کردن یک درصد آخر بسیار دشوار است، این همان انرژی است که در روزی که باد نیست و بارانی است به آن نیاز دارید.»

جرم ماهواره‌های رفلکت‌اوربیتال تنها ۱۶ کیلوگرم خواهد بود و آینه‌های مایلاری آن اندازه‌ای حدود ۱۰ متر در ۱۰ متر خواهند داشت. مایلار همان چیزی است که در پتوهای فضایی، عایق‌ها و بسته‌بندی‌ها از آن استفاده می‌شود. آینه‌های این ماهواره‌‌ها به‌شکلی طراحی شده‌اند که نور را در قالب یک پرتو متمرکز می‌کنند. این پرتو بر مبنای تقاضای اپراتورهای مزارع خورشیدی هدایت و متمرکز می‌شود.

 
نواک می‌گوید: «ما می‌خواهیم این کار را تا حد امکان آسان کنیم – مثلا شما وارد یک وب‌سایت شوید، مختصات جی‌پی‌اس خودتان را به ما بگویید. ما بعد از تاریکی، نور خورشید را به شما می‌رسانیم.» به گفته او، این آینه‌ها آلودگی نوری ایجاد نمی‌کنند و اگر شما فرضا حدود ۱۰ کیلومتر از لبه یک مزرعه خورشیدی فاصله داشته باشید، اگر مستقیما به آسمان نگاه کنید، اصلا نوری نخواهید دید، اما اگر به مزرعه خورشیدی نگاه کنید، ممکن است نوعی نور درخشان، شبیه به نور ساختمان‌ را مشاهده کنید.

این شرکت تابستان گذشته، آینه‌ای را روی یک بالون هوای گرم در ارتفاع ۳ کیلومتری بر فراز یک مزرعه خورشیدی آزمایش کرد، که به گفته نواک، توانست «۵۰۰ وات انرژی در هر متر مربع» از پنل خورشیدی تولید کند.

به گفته او، این شرکت نوپا، بودجه پرواز نخستین ماهواره فضایی آزمایشی‌اش در سال آینده را تامین کرده است. برنامه این شرکت، تنها طرح  استقرار آینه در فضا برای تامین انرژی خورشیدی و افزایش کارایی آن نیست، بلکه پیش از این نیز در این زمینه تلاش‌های دیگری کرده است و طرح‌های مختلفی نیز ارائه داده است.

برخی از دانشمندان می‌گویند که بازتابنده‌های در حال گردش ممکن است در آسمان شب آلودگی نوری ایجاد کنند.