افزایش کارایی نیروگاه‌های خورشیدی با نانوماده جدید

عصرایران؛ محمد مهدی حیدرپور - پژوهشگران دانشگاه کالیفرنیا نانوماده کامپوزیتی جدیدی را توسعه داده اند که توانایی تبدیل 90 درصد نور خورشید جذب شده به حرارت را دارد. این ویژگی آن را به نامزدی ایده آل برای جذب نور خورشید در نیروگاه های متمرکزکننده انرژی خورشیدی (CSP) تبدیل می کند. در حقیقت، پژوهشگران در پی تولید ماده ای با توانایی جذب نور خورشید و عدم اجازه فرار به آن بوده اند.

به گزارش "گروه علم و فناوری" عصرایران، ماده هیبریدی جدید که توسط دانشمندان دانشگاه کالیفرنیا تولید شده نانوسیم های اکسید مس را با نانوذرات اکسید کبالت ترکیب می کند تا سطحی چند مقیاسی برای ماده ای با ابعاد بین 10 نانومتر تا میکرومتر شکل بگیرد. این سطح چند مقیاسی بهره‌وری و کارایی فوق العاده برای به دام انداختن و جذب نور را ارائه می دهد.

طی پژوهش های پیشین استفاده از نانوسیم ها برای تمرکز پرتوهای خورشیدی در ناحیه کوچکی از سلول های خورشیدی بررسی شده بود و کارایی نانوذرات سولفید مس در ترکیب با نانولوله های کربن تک دیواره به منظور تبدیل نور و تابش حرارتی به برق ثابت شده بود.

در مقابل آن نانو مواد دیگر که برای استفاده در سیستم های فتوولتائیک به منظور تبدیل مستقیم نور به برق در نظر گرفته شده بودند، ماده هیبریدی توسعه داده شده توسط تیم دانشگاه کالیفرنیا جذب نور خورشید و تولید حرارت را هدف گذاری کرده است. حرارت برای جوشاندن آب استفاده می شود که به نوبه خود بخار تولید کرده و بخار تولیدی با گردش توربین ها موجب تولید برق می شود.

در حال حاضر، موادی که برای جذب انرژی خورشیدی استفاده می شوند فاقد مقاومت در برابر دماهای بالا مورد نیاز هستند و از این رو هر ساله باید تعویض شوند. اما این ماده هیبریدی جدید ویژگی منحصر به فرد دیگری دارد و می تواند دمایی تا 700 درجه سلسیوس را تحمل کند.

این ویژگی تفاوتی قابل توجه ای برای نیروگاه های متمرکزکننده انرژی خورشیدی ایجاد می کند که در حال حاضر هر ساله باید فعالیت خود را برای جمع آوری مواد جاذب نور خورشید تخریب شده و به کارگیری پوشش جدید متوقف کنند. طی فرآیند تعویض، هیچ نیرویی توسط نیروگاه تولید نمی شود و از این رو وزارت انرژی آمریکا مشتاق پشتیبانی از پژوهش جدید برای یافتن ماده ای شده است که از طول عمر به مراتب طولانی‌تر برخوردار خواهد بود.

از آن جایی که در حال حاضر نیروگاه های متمرکزکننده انرژی خورشیدی حدود 3.5 گیگاوات برق در سراسر جهان تولید می کنند، چشم انداز حذف قطع فعالیت سالانه و افزایش فاصله برنامه تعمیر و نگهداری به چندین سال تفاوتی بزرگ در میزان برق تولیدی نیروگاه ها ایجاد خواهد کرد و اعتماد مردم به این منبع تولید برق نیز افزایش چشمگیری خواهد یافت.

تماشاخانه

رازهای جالبی از تایتانیک که شاید هرگز درباره‌اش نشنیده باشید (فیلم)

تست موشک‌هایی با کلاهک‌های عجیب در کره شمالی (فیلم)

فیلم های دیگر