افزایش بهره‌برداری انرژی حرارتی خورشید به کمک فناوری نانو

توسط شهریور 18, 1398 اخبار فناوری

محققان استرالیایی در طی تحقیقات خود به ماده‌ای دست یافته‌اند که در معرض تابش خورشید به سرعت گرم می‌شود. این دستاورد می‌تواند سبب پیشرفت‌های بزرگی در فناوری انرژی حرارتی خورشیدی شود.
افزایش بهره‌برداری انرژی حرارتی خورشید به کمک فناوری نانومحققان دانشگاه سیدنی، دانشگاه فناوری سوینبورن و دانشگاه ملی استرالیا با همکاری یکدیگر موفق به ساخت یک فیلم جاذب خورشیدی با خواص بی‌نظیر شدند. این فیلم جاذب می‌تواند در معرض تابش خورشید در یک محیط باز، به سرعت تا دمای ۱۶۰ درجه سانتی‌گراد گرم شود.

ضخامت این ماده جدید که پایه‌ای گرافنی دارد، هزار برابر نازکتر از یک تار موی انسان است. این ماده ۹۰ نانومتری فوق‌نازک پتانسیل بسیار خوبی برای کاربرد در بهره‌برداری انرژی حرارتی خورشید دارند. محققان بر این باورند که این ماده به طور خاص، می‌تواند در سلول‌های حرارتی-فتوولتاییک مورد استفاده قرار گیرد. به کمک این ماده می‌توان انرژی حرارتی خورشید را مستقیماً به انرژی الکتریکی تبدیل کرد.

این ماده همچنین ممکن است در آب شیرین‌کن‌های خورشیدی، آشکارسازهای نوری، منبع نور مادون قرمز و بخاری و اجزای نوری مانند مدولاتورها و اتصالات دستگاه‌های ارتباطی قابل استفاده باشد. پروفسور مارتین دوسترک از موسسه نانو و دانشکده فیزیک دانشگاه سیدنی و مدیر موسسه فوتونیک و علوم نوری می‌گوید: «ما دسته جدیدی از مواد نوری ساخته‌ایم که خواص آن‌ها را می‌توان برای استفاده‌های مختلف تنظیم کرد.»

محققان یک نمونه اولیه از این ماده برای نشان دادن قابلیت‌های آن در بهره‌برداری از انرژی حرارتی خورشید تهیه کرده‌اند. این نمونه اولیه که ابعاد آن ۲.۵ در ۵ سانتی‌متر است، به منظور نشان دادن عملکرد نوری-حرارتی این فراماده جاذب بر پایه گرافن ساخته شده است. محققان همچنین یک روش ساخت کم‌هزینه و مقیاس‌پذیر برای تولید این جاذب بر پایه گرافن ارائه کرده‌اند.

پروفسور باوهوا جیا، محقق ارشد فناوری خورشیدی نانوفوتونیک، در مرکز میکروفوتونیک سوینبورن می‌گوید: «در این تحقیق، لایه اکسید گرافن کاهش یافته و ساختارهای شبکه‌ای با یک محلول پوشش داده شده و با روش تولید نانویی به کمک لیزر ساخته می‌شوند، که هردو ویژگی مقیاس‌پذیری و هم هزینه پایین را داراست.» به گفته دکتر هان لین – پژوهشگر ارشد مرکز میکرو فوتونیک سوینبورن و نویسنده اول مقاله تحقیقاتی که در ژورنال Nature Photonics منتشر شده است – جاذب ارزان و مقیاس‌پذیر گرافنی محققان چشم‌انداز روشنی برای کاربردهای مجتمع و بزرگ‌مقیاس مانند امیترهای حرارتی، انرژی حرارتی خورشیدی – بهره‌برداری از انرژی حرارتی خورشیدی و لامپ، مدولاتورهای نوری، اتصالات نوری و آشکارسازهای نوری دارد.

 

منبع : صنعت و بازار 

 

مطالب مرتبط :