به گزارش سرویس ترجمه خبرگزاری ایمنا، بدیهی است آینده پنلهای خورشیدی مستلزم تکیه بر پنلهایی باشد که در شب کار میکنند، اما نه به روشی که انتظار میرود. محققان دانشگاه استنفورد در حال توسعه یک فناوری جدید بهعنوان مکمل فناوری خورشیدی هستند که پس از غروب خورشید برق تولید کند. این پنلها هرچند مهتابی نام گرفتهاند، نه با استفاده از نور ماه، بلکه با سرمایش تابشی عمل میکند، اصلی که به ساکنان بیابان کمک میکند تا غذا را در طول شب خنک نگه دارند.
اصل اساسی سرمایش تابشی در جهانی که به دلیل گرمایش جهانی بهشدت در حال گرم شدن است، نکتهای بسیار مهم بهنظر میرسد، با این حال همانطور که محققان زوریخی سیستمهایی ایجاد کردهاند که از سرمایش تابشی برای استخراج آب آشامیدنی تمیز از هوا برای مناطق خشکسالیزده استفاده میکنند، پنلهای مهتابی استنفورد با بهرهگیری از سرمای آسمان شب با هدف نهایی ارائه یک راهحل بیستوچهارساعته در شرایط آبوهوای ناپایدار عمل میکنند. این پنلها در مقایسه با همتای روزانه خود، نیرویی بهنسبت قدرتمند و پایدارتر ارائه میدهد و قدرت تغییر نحوه تأمین انرژی برای جوامع را دارد. این پنلهای شبانه همچون پنلهای سنتی از طریق اصول فتوولتائیک کار نمیکند.
استفاده از قدرت شبهای سرد
محققان دانشگاه استنفورد در توسعه پنلهای مهتابی از این فرض استفاده کردند که در حالی که پنلهای خورشیدی سنتی با غروب خورشید از کار میافتند، زمین به تابش گرما ادامه میدهد. علاوهبر این، در شبهای صافتر، سطوح تابش مادون قرمز را به آسمان آزاد میکنند و در نتیجه دمای هوا پایینتر از دمای هوای اطراف میشود. محققان گرادیان دما (Temperature gradient) را بهعنوان مؤلفه کلیدی در نظر گرفتند که میتواند پس از اتصال یک ژنراتور ترموالکتریک به یک پنل خورشیدی اصلاحشده به برق تبدیل شود.
کل این فرایند «سرمایش تابشی» نامیده میشود و اگرچه قرنهاست که شناخته شده، تیم نوآور استنفورد بهتازگی توانسته است آن را به یک منبع انرژی مدرن تبدیل کند. خروجی کنونی حدود ۵۰ میلیوات در هر متر مربع است که پنلهای شبانه را قادر به تأمین انرژی دستگاههای کوچک همچون چراغهای LED، سیستمهای ارتباطی یا حسگرهای محیطی میکند.
تکنیک سرمایش تابشی قدرتمند است، زیرا نهتنها در شب عمل میکند، بلکه در حال حاضر از سایر فناوریهای برداشت انرژی از جمله برداشت باد و فرکانس رادیویی در شرایط مشابه پیشی گرفته است و این امکان را به پنلهای مهتابی میدهد در زمانی که دیگر فناوریها کار نمیکنند، به فعالیت ادامه دهند.
۷۷۰ میلیون نفر در سراسر جهان ساکن مناطق دورافتاده و روستایی هستند و هنوز برق ندارند، تمرکز اصلی محققان استنفورد تأمین برق برای این مناطق است و یک منبع انرژی همچون پنل مهتابی میتواند منبع پشتیبان انرژی را در زمانی که پنلهای خورشیدی سنتیتر از کار میافتند، فراهم کند. هزینه این پنلها بسیار کمتر از ساخت سیستمهای ذخیرهسازی باتری یا پنلهای سنتیتر با زیرساختهای اضافی خواهد بود. سیستم تولیدی تیم استنفورد تنها به ژنراتور ترموالکتریک نیاز دارد که کمتر از یک درصد از فضای پنلهای خورشیدی را اشغال میکند، بنابراین سیستمی بهنسبت جمعوجور است.
پنل مهتابی در مجموع بر رسیدگی به سختترین چالش انرژی تجدیدپذیر، یعنی ذخیرهسازی تمرکز دارد. سیستمهای باتری طول عمر محدودی دارند، بنابراین با تولید برق در شب، فناوری شبانه میتواند تقاضا برای باتریها را به حداقل برساند که این قابلیت بهطور ویژه برای کاربریهای همیشه روشن همچون دستگاههای اینترنت اشیا، روشنایی محیطی یا حسگرهای کشاورزی مهم است.
نظر شما