کوی دانش - kooy

راه حلی مؤثر و کم هزینه برای ذخیره انرژی خورشیدی

راه حلی مؤثر و کم هزینه برای ذخیره انرژی خورشیدی
05 شهریور
12:15 1395
چگونه می توان انرژی خورشیدی را برای استفاده در زمانی که تابش خورشید وجود ندارد ذخیره کرد؟ یک راه حل تبدیل انرژی خورشیدی به هیدروژن توسط الکترولیز آب است. این ایده به این صورت است که از الکتریسیته ای که توسط انرژی خورشیدی (پنلهای خورشیدی) بدست می آید برای تجزیه ملوکولهای آب به اکسیژن و هیدروژن استفاده شود. سپس هیدروژن خالص را می توان بعنوان منبع انرژی الکتریسیته ویا یک منبع سوختی استفاده کرد. اما دقیقاً همینجاست که موضوع پیچیده می شود. حتی با وجود فناوری های مختلفِ تولید هیدروژن و نتایج نوید بخش آزمایشگاهی، هنوز این روش بسیار ناپایدار و گران است و صرفاً برای استفاده های بزرگ تجاری دارای صرفه است. حال، رویکرد جدیدی توسط محققانِ سوئیسی عرضه شده است. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه باشید...

این رویکرد توسط محققان مؤسسه تحقیقاتی لوزان (EPFL) و مرکز الکترونیک و میکروتکنولوژی سوئیس (CSEM) ارائه شده است که در درون خود هر آنچه را که یک سیستم قوی و مؤثر در صنایع داشته است، را دارد. این نمونه، از سه بخش بهم پیوسته و نسل جدید از سلولهای خورشیدیِ موسوم به crystalline silicon (سیلیکونهای متبلور) که به یک سیستم الکترولیز متصل شده، تشکیل شده است که حتی برای اجرا به فلزات کمیاب نیز متکی نیستند. این نمونه، قادر خواهد بود که انرژی نوری را به هیدروژن با نرخ 14.2 درصد تبدیل کند که این نرخ در طول یکصد ساعت اجرای کار سیستم در شرایط آزمایشگاهی ثابت بود. از لحاظ عملکرد، این نرخ، یک رکورد جهانی برای سلولهای نوری سیلیکونی و همچنین برای تولید هیدروژن بدون استفاده از فلزات کمیاب می باشد. همچنین بخاطر سطح پایداری سیستم نیز یک رکورد محسوب می شود.

 

قدرت لازم برای حرکت اتومبیل به میزان 10000 کیلومتر در سال

مقاله مربوط به این روش که به نسبت تحقیقات و تولیدات پیشین، در زمینه های قابلیت اجرایی، شرایط پایداری، طول عمر و هزینه مؤثر یک سروگردن بالاتر است در ژورنال The Electrochemical Society منتشر شده است. کریستوف بالیف همکار نویسنده مطالعه می گوید: «یک سیستم 12 تا 14 متر مربعی که در شرایط آفتاب سوئیس آزمایش شد توانست هیدروژن کافی برای یک اتومبیل برقی برای حرکت به اندازه ده هزار کیلومتر را فراهم کند.»

 

سلولهای «های ولتاژ»

 دلیل اصلی کارکرد اعجاب آور این سیستم، استفاده از ترکیب نوعی از سلولهای خورشیدیِ سیلیکونهای متبلور می باشد که بر اساس فناوری هتروجانکشن ساخته شده اند. ساختمان ساندویچی تولید شده توسط محققان که از لایه هایی از سیلیکونهای متبلور و سیلیکونهای بی نظم تشکیل شده است اجازه دستیابی به ولتاژهای بالا را می دهد. این موضوع بدین معناست که تنها سه عدد از این سلولهای مرتبط با هم می توانند انرژی لازم برای الکترولیز آب را تحویل بدهند. فرآیند الکتروشیمیاییِ تجزیه آب نیز توسط کاتالیستی انجام می پذیرد که از نیکل تشکیل شده است و صد البته نیکل به وفور در دسترس است.

میگوئل مودستینو از مرکز EPFL می گوید: «با تکنولوژی سیلیکون های متبلور فعلی برای دستیابی به چنین ولتاژی نیاز به استفاده از چهار سلول بود که همین موضوع برتری سیستم جدید را نشان می دهد.»

 

روشی پایدار و اقتصادی در طول زمان

 این سیستم جدید تا بدینجا از منظر هزینه، قابلیت و طول عمر بی همتاست. ژان ویلِم شاتهاف، محققی از CSEM و همکار نویسنده مطالعه می گوید: «ما قصد داشتیم یک سیستم با کارایی بسیار بالا را توسعه دهیم که تحت هر شرایطی بخوبی کار کند. سلولهای هتروجانکشن که ما استفاده کردیم متعلق به خانواده سلولهای سیلیکونی متبلور بودند و در بازار پنلهای خورشیدی به وفور یافت می شوند.»

محققان در این نمونه، از سلولهای هتروجانکشن استاندارد استفاده کردند. آنها با استفاده از سلولهایی که کیفیت بالایی دارند توانستند به نرخ 16 درصد دست پیدا کنند.

کلمات کلیدی

اشتراک

درباره نویسنده

محمد نبی زاده

محمد نبی زاده

  1. کاربر مهمان
    کاربر مهمان 30 مهر, 12:06

    سلام.جالبه اما کاش لینک مربوط به اصل مقاله رو هم اضافه کنید.

تصویر امنیتی



عبارت در تصویر را وارد کنید


محققان راهی برای خودترمیمی کامپوزیتها در دمای بسیار پایین یافتند

محققان راهی برای خودترمیمی کامپوزیتها در دمای بسیار پایین یافتند

دانشمندان روشی را توسعه داده اند که توسط آن موادی که عموماً در صنایع هوایی و ماهواره ها استفاده می شوند می توانند به خودترمیمیِ شکستها و خش های خود در دمای زیر انجماد بپردازند. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه باشید...

مطالعه متن کامل
تولید سوخت از دی اکسید کربن

تولید سوخت از دی اکسید کربن

در مطالعه ای جدید که توسط دپارتمان انرژی آرگونه از لابراتوار ملی آمریکا و دانشگاه ایلینویز در شیکاگو انجام شد، محققان موفق به یافتن راهی شدند تا با کمک نور آفتاب، دی اکسید کربن را به یک منبع قابل استفاده انرژی تبدیل کنند. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه شوید...

مطالعه متن کامل
قهوه جوشی با قابلیت کشت قارچ

قهوه جوشی با قابلیت کشت قارچ

اگر از زمره عاشقان قهوه هستید و در عین حال قارچ هم از چاشنی های همیشگی غذاهای شماست احتمالاً از همین الان تصمیم قطعی برای خرید این دستگاه را خواهید گرفت. این دستگاه جالب توسط آدریان پرز طراح بارسایی طراحی و تولید شده است. دستگاه های قهوه جوش صرفاً دو دهم درصد از قهوه را تبدیل به نوشیدنی می کنند و مابقی بصورت تفاله دور ریخته می شود. گرچه استفاده از تفاله قهوه بعنوان بستری برای پرورش قارچ موضوع جدیدی نیست ولی در پشت دستگاهی که در ادامه بررسی می کنیم تفکر خلاقانه ای وجود دارد. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه شوید...

مطالعه متن کامل
پیشرفت تکنولوژی پهپادها

پیشرفت تکنولوژی پهپادها

پهپادها بزودی قادر خواهند بود همانند یک پرنده ویا یک حشره بالدار تصاویر محیط را دریافت کرده، پردازش نمایند و بدون نیاز به دخالت نیروی انسانی، رادار وحتی هدایت GPS ماهواره ای راه خود را بیابند. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه شوید...

مطالعه متن کامل
متر هوشمند Bagel

متر هوشمند Bagel

تا کنون تصور کرده اید که یک متر معمولی تا چه حد می تواند هوشمند باشد؟ احتمالاً با دیدن مشخصات محصولی که در ادامه می آید متعجب خواهید شد. متر جدید دارای صفحه نمایش، با قابلیت اندازه گیری طول، محیط و همچنین قابلیت اندازه گیری لیزری می باشد. به تمامی موارد فوق ارتباط با تلفن هوشمند و اعلام نتیجه اندازه گیری با واحد مورد نظر شما (سانتی متر، اینچ) را هم اضافه کنید. آیا نیاز دیگری دارید؟ برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه شوید...

مطالعه متن کامل
حساسیت یا آلرژی به داروهای ضد حساسیت، بیشتر از حد معمول است.

حساسیت یا آلرژی به داروهای ضد حساسیت، بیشتر از حد معمول است.

بیماری آلرژی، خفیف یا شدید آن آزار دهنده است و کسانی که به آن مبتلا هستند تنها یک چیز می خواهند: رهایی، پس پریشانی شما بیشتر می شود اگر خود داروی ضد حساسیت بیماری شما را تشدید یا در مواردی ایجاد حساسیت دیگری کند!

مطالعه متن کامل
اسنپ دراگون 620 در آخرین تست سنجش دمای پردازشگرهای شرکت کوالکوم اسنپ دراگون 615 را به مبارزه طلبید.

اسنپ دراگون 620 در آخرین تست سنجش دمای پردازشگرهای شرکت کوالکوم اسنپ دراگون 615 را به مبارزه طلبید.

در تست سنجش دما شنبه شب در شرکت کوالکوم، پردازشگر اسنپ دراگون 815 که هنوز عرضه نشده است گرمای به مراتب کمتری نسبت به دو پردازشگر اسنپ دراگون 810 و 801 نشان داد. حال، اسنپ دراگون 620 پردازشگر جدید و عرضه نشده شرکت کوالکوم، اسنپ دراگون 615 را به چالش تست دما فراخوانده است.

مطالعه متن کامل
شاید یک روز نانو ربات ها برای پخش دارو درون رگهای شما شنا کنند

شاید یک روز نانو ربات ها برای پخش دارو درون رگهای شما شنا کنند

هنوز حضور ربات ها در زندگی روزمره ما چشمگیر نیست، اما شاید به زودی اوضاع فرق کند و نتوانیم از آنها اجتناب کنیم. در آینده ربات ها ماشین خواهند راند، در جنگ ها نبرد خواهند کرد و حتی شاید در جریان خون داخل بدن شما هم شنا کنند. نانو ربات جدیدی که توسط انستیتیوی Max Planck آلمان تولید شده، بدون هیچ گونه منبع انرژی داخلی، به لطف طراحی بال مانندش و قوانین شگفت انگیز فیزیک می تواند درون بدن شما سفر کند.

مطالعه متن کامل
ترکیبات فعال در قارچ های خوراکی جادوئی، عصبانیت  و افسردگی  در بیماران سرطانی را کاهش می دهند.

ترکیبات فعال در قارچ های خوراکی جادوئی، عصبانیت و افسردگی در بیماران سرطانی را کاهش می دهند.

محققین به این نتیجه رسیدند که سیلوسیبینِ موجود در قارچ های جادوئی می تواند در افرادی که خطر سرطان آنها را تهدید می کند باعث کاهش عصبانیت و افسردگی شود. تحقیق جدیدی نشان داد بیمارانی که داروی سیلوسیبین دریافت کردند تاثیر بسیار خوبی در رابطه با کاهش افسردگی و عصبانیت را در مقابل افرادی که دوز کمی از این دارو را مصرف کرده اند، تجربه کردند .

مطالعه متن کامل
جریان صدمات ناشی از نور خورشید بعد از تاریکی هوا نیز ادامه دارد.

جریان صدمات ناشی از نور خورشید بعد از تاریکی هوا نیز ادامه دارد.

نتایج پژوهشی جدید نشان می‌دهد آسیب پوستی ناشی از اشعه ماوراء بنفش (UV) بعد از خروج از زیر آفتاب و حتی در زمان تاریک شدن هوا ادامه دارد. پژوهشگران توضیح دادند که نور UV تابیده شده از خورشید یا تخت‌های برنزه می‌تواند به ملانوسیت DNA آسیب بزند. ملانوسیت‌ها، سلول‌های داخل پوستی هستند که ماده‌ای به نام ملانین می‌سازند. ملانین به پوست رنگ می‌دهد. طبق گفته پژوهشگران، علت اصلی سرطان پوست آسیب به ملانوسیت‌هاست. فرض بر این است که ملانین با مسدود کردن مسیر نور UV از پوست محافظت می‌کند، با این وجود پژوهش حاضر نشان داد ملانین هم اثر محافظتی و هم آسیب‌زننده دارد.

مطالعه متن کامل