جذب بیشتر حرارت خورشیدی با کمک یک هواژل ترکیبی

02:50 ۸۱ روز پیش ایسنا 304 0
جذب بیشتر حرارت خورشیدی با کمک یک هواژل ترکیبی

پژوهشگران دانشگاه "ام.آی.تی" با ترکیب چند ماده، نوعی هواژل ابداع کرده‌اند که می‌تواند حرارت خورشیدی بیشتری جذب کند.

ایسنا

به گزارش ایسنا و به نقل ازام.آی. تی.نیوز، شاید یک ماده جدید کاملاً رسانا بتواند کاربردهای جدیدی برای انرژی حرارتی خورشید ارائه دهد. دمای حاصل از این ماده، بسیار بالاتر از ابزار معمولی گردآورنده حرارت خورشیدی موسوم به "کلکتورخورشیدی"(solar collector) است و برای تأمین گرمای خانه و یا فرآیندهای صنعتی که به دمایی بیش از ۲۰۰ درجه سلسیوس نیاز دارند، مناسب خواهد بود.

مهم‌ترین بخش این فرآیند، استفاده از نوعی هواژل است. این ماده سبک که بیشتر آن از هوا تشکیل شده و ساختاری از جنس سیلیکا دارد، به نور خورشید اجازه می‌دهد تا به سادگی از آن عبور کند.

"اولینوانگ"(Evelyn Wang)، استاد و مدیر بخش مهندسی مکانیک دانشگاه "ام.آی.تی"(MIT) گفت: نکته مهم در جمع‌آوری کارآمد حرارت خورشیدی این است کهکلکتوربتواند در حین حفظ گرمای داخلی، سرمای قسمت خارجی خود را نیز حفظ کند. یکی از راهحل‌هایمناسب برای این کار، استفاده از یک فضای خالی میان لایه‌ای شیشه‌ای و یک ماده جذب‌کننده حرارت است. اگرچه این روش، در بیشترکلکتورهایخورشیدی استفاده می‌شود اما نصب و نگه‌داری آن هزینه بالایی دارد؛ در نتیجه بسیاری از پژوهشگران سعی دارند سیستم‌های ارزان‌تری برای گردآوری حرارت خورشیدی ارائه دهند که در سطوح بالاتر دما به کار برود و برای گرم کردن محیط، فرآوری غذا و بسیاری از فرآیندهای صنعتی دیگر مورد استفاده قرار گیرد.

هواژل‌ها از سال‌ها پیش به عنوان مواد بسیار کارآمد و سبک مورد استفاده قرار می‌گیرند اما معمولاً قابلیت رسانایی محدودی نسبت به نور دارند.

جذب بیشتر حرارت خورشیدی با کمک یک هواژل ترکیبی

وانگ افزود: ابداع روشی برای تأمین قابلیت رسانایی هواژل‌ها در گردآوری حرارت خورشیدی، بهفرآیندیطولانی و دشوار نیاز داشت و حدود چهار سال زمان برد. در پایان این پژوهش، هواژل، به ۹۵ درصد نور خورشید اجازه عبور داد و در عین حال، ویژگی‌های خود را به عنوان یک عایق نیز حفظ کرد.

پژوهشگران برای ساخت این هواژل، مواد گوناگونی را بررسی کردند و در نهایت، ترکیبی از چند ماده ارائه دادند که زودتر از هواژل‌های معمولی خشک می‌شود. در این ژل، فضاهای خالی کوچک‌تری وجود دارد؛ در نتیجه گرما را کمتر پراکنده می‌کند. آنها این هواژل را در محوطه دانشگاهام.آی.تیو با کمک یککلکتورخورشیدی به کار گرفتند که از یک ماده جذب‌کننده گرما با لایه‌ای از هواژل جدید تشکیل شده بود. پژوهشگران در این آزمایش موفق شدند در فصل زمستان، به دمای ۲۲۰ درجه سلسیوس برسند.

پیش از این، جذب چنین دمای بالایی با کمک سیستم‌های گردآوری حرارت، به آینه‌هایی نیاز داشت تا نور خورشید را روی نقطه مرکزی متمرکز کنند اما این سیستم جدید، به متمرکز کردن نور نیازی ندارد؛ در نتیجه کم‌هزینه‌تر و کاربرد آن نیز ساده‌تر است و می‌توان از آن برای کاربردهای گوناگونی که به جذب گرما نیاز دارند، استفاده کرد.

کلکتورهایخورشیدی ساده، معمولاً برای تأمین آب گرم خانه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند و دمایی حدود ۸۰ درجه سلسیوس تولید می‌کنند اما این سیستم جدید می‌تواند با کمک هواژل ترکیبی، گرمای مورد نیاز را تأمین کند و برای تأمین نیروی سیستم تهویه نیز به کار رود. نسخه‌های بزرگ‌تر این سیستم نیز می‌توانند گرمای مورد نیاز برای تولید مواد شیمیایی، غذا و فرآیندهای صنعتی را فراهم کنند. "لینژائو" (Lin Zhao)، دانشجوی دانشگاهام.آی.تیو از پژوهشگران این پروژه گفت: عملکرد لایه هواژل، مانند اثر گلخانه‌ای است.

این پژوهش، در مجله "ACS Nano" به چاپ رسید.


گروه های زیر مجموعه علمی دانشگاهی

صنفی، فرهنگی
صنفی، فرهنگی

آخرین اخبار

دومین شکست بارسلونا در لالیگا
بارسلونا در هفته پنجم لالیگا برای دومین‌بار در این فصل شکست را تجربه کرد و گرانادا با این پیروزی صدرنشین شد.
اینتر پیروز داربی میلان شد
اینتر توانست میلان را شکست دهد و فاتح داربی دلا مادونینا شود.
کریستیانو رونالدو: مردم احمق هستند و زیاد حرف می‌زنند!
مهاجم تیم فوتبال یوونتوس ایتالیا در رابطه با واکنشش در واندا متروپولیتانو(دعوت به سکوت)، مردم را احمق عنوان کرد!
پیروزی آمیان در غیاب قدس و توقف موناکو
موناکو در ادامه روند ناامیدکننده خود با تساوی بدون گل برابر رنس متوقف شد این در حالی بود که آمیان در غیاب سامان قدوس به پیروزی دست پیدا کرد.
بازگشت لایپزیگ به صدر جدول بوندسلیگا
لایپزیگ با پیروزی‌ای که برابر ودربرمن به دست آورد صدر جدول رده‌بندی را از بایرن مونیخ پس گرفت.
اتلتیکو مادرید باز هم امتیاز از دست داد
اتلتیکو مادرید برای دومین هفته پیاپی نتوانست در لالیگا پیروز شود و مقابل سلتاویگو مساوی کرد.
سفر ورزشکاران موی تای به مسابقات جهانی ترکیه در آستانه لغو شدن
سرپرست انجمن موی تای از احتمال لغو سفر ورزشکاران موی تای نوجوان و جوان به مسابقات جهانی ترکیه به خاطر نبود بودجه خبر داد.
حذف امیر مهدی‌زاده از کاراته وان شیلی
در دومین روز لیگ سری آ سانتیاگو در شیلی، امیر مهدی‌زاده در وزن منهای ۶۷ کیلوگرم مردان به میدان رفت و در نهایت با شکست مقابل حریف قزاق حذف شد.
استقلال-پرسپولیس؛ سلام سرخ و آبی پاییز به فوتبال ایران
داربی شماره ۹۰ تابستان گرم ۹۸ را به پاییز هزار رنگ وصل می‌کند؛ تابستانی که یادمان نمی‌رود چگونه در آن دو هوادار فوتبال برای همیشه از تیم‌های محبوبشان خداحافظی کردند. این داربی برای اینکه کمی، فقط کمی سرخوشمان کند کار سختی دارد.
رد درخواست باشگاه استقلال برای حضور اسماعیلی در داربی
رای کمیته انضباطی در خصوص اعتراض باشگاه استقلال به کارت زرد دوم داور به فرشید اسماعیلی در بازی با نفت مسجدسلیمان صادر شد.

پر بازدید ترین اخبار امروز

دومین شکست بارسلونا در لالیگا
بارسلونا در هفته پنجم لالیگا برای دومین‌بار در این فصل شکست را تجربه کرد و گرانادا با این پیروزی صدرنشین شد.
اینتر پیروز داربی میلان شد
اینتر توانست میلان را شکست دهد و فاتح داربی دلا مادونینا شود.
سفر ورزشکاران موی تای به مسابقات جهانی ترکیه در آستانه لغو شدن
سرپرست انجمن موی تای از احتمال لغو سفر ورزشکاران موی تای نوجوان و جوان به مسابقات جهانی ترکیه به خاطر نبود بودجه خبر داد.
حذف امیر مهدی‌زاده از کاراته وان شیلی
در دومین روز لیگ سری آ سانتیاگو در شیلی، امیر مهدی‌زاده در وزن منهای ۶۷ کیلوگرم مردان به میدان رفت و در نهایت با شکست مقابل حریف قزاق حذف شد.
استقلال-پرسپولیس؛ سلام سرخ و آبی پاییز به فوتبال ایران
داربی شماره ۹۰ تابستان گرم ۹۸ را به پاییز هزار رنگ وصل می‌کند؛ تابستانی که یادمان نمی‌رود چگونه در آن دو هوادار فوتبال برای همیشه از تیم‌های محبوبشان خداحافظی کردند. این داربی برای اینکه کمی، فقط کمی سرخوشمان کند کار سختی دارد.
مسیه ۱۱۰؛ کهکشانی که به نظر می‌رسد از ستارگان مرده تشکیل شده
ارسال داروهای بدون نسخه و موادغذایی با پهپاد
طراحی مسواکی که در ۲۰ ثانیه دندانها را تمیز می‌کند
مراحل ساخت موشک ˮسیستم پرتاب فضاییˮ ناسا رو به اتمام است
مارک زاکربرگ به دیدار ترامپ رفت
درمان سرطان مغز در کودکان با کمک داروی لوسمی
صندلی پوشیدنی هم ساخته شد!
ˮاپلˮ به فکر اشیای گم شده کاربران است
سرمایه‌گذاری میلیاردی گوگل برای توسعه مراکز داده‌ خود در اروپا
آیفون‌های جدید دیرتر پیر می‌شوند