جذب بیشتر حرارت خورشیدی با کمک یک هواژل ترکیبی

02:50 ۳۷۴ روز و ۲۳ ساعت پیش ایسنا 393 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

پژوهش
پژوهش

آخرین اخبار

مقصودلو از صعود به فینال مسابقات استادان لئون باز ماند
پرهام مقصودلو نفر اول شطرنج ایران که موفق شده بود به مرحله نیمه نهایی مسابقات اینترنتی استادان لئون صعود کند در مقابل نماینده‌ای از آمریکا شکست خورد و از صعود به فینال این مسابقات باز ماند.
رونالدو مانع از شکست یوونتوس شد
یوونتوس با گل های ستاره پرتغالی‌اش از شکست مقابل آتالانتا فرار کرد.
اجرای عرفان طهماسبی در مرحله دوم عصر جدید+دانلود
عرفان طهماسبی با آهنگ زیبایش در مرحله دوم عصر جدید به مرحله نظرسنجی راه یافت.
شکست سنگین برایتون برابر سیتی در حضور جهانبخش
بازیکن ایرانی تیم برایتون سرانجام در ترکیب تیمش قرار گرفت.
اجرای عباس رثایی در مرحله دوم عصر جدید+فیلم
عباس رثایی با اجرای تئاتر یکنفره در مرحله دوم عصر جدید توانست 3 رای سفید از داوران بگیرد.
اوجاقی؛ هم نایب رئیس و هم سرمربی؟
سرمربی تیم ملی ساندای ایران گفت: هدف ما این است که اگر می‌توانیم کاری برای ووشو انجام دهیم، در خدمت فدراسیون و جامعه ووشو باشیم.
چروک چشم با اشتباهات ساده
5 اشتباه رایج که باعث ایجاد چین و چروک در اطراف چشم می شود عبارتند از دست زدن بیش از حد به چشم ها، خوابیدن با آرایش، رژیم غذایی ناسالم و ...
رکوردها در انتظار پرسپولیس
پرسپولیس این بار بدون برانکو به دنبال رکوردشکنی‌های تازه در لیگ برتر است. نیمی از راه با کالدرون طی شد و در نیمه دیگر راه سکان در دست‌های گل محمدی قرار گرفته است.
چروک چشم با اشتباهات ساده
5 اشتباه رایج که باعث ایجاد چین و چروک در اطراف چشم می شود عبارتند از دست زدن بیش از حد به چشم ها، خوابیدن با آرایش، رژیم غذایی ناسالم و ...
مشروب خوار شرور 2 سال و 2 بار دیرتر اعدام شد!
یک حقوقدان در یادداشتی به بررسی اجرای حکم اعدام در خصوص یکی از مجرمان سابقه‌دار پرداخت و نوشت: دادگسترى مشهد به خاطر رأفت اسلامى، چندبار فرصت ارتکاب بزه به این فرد داده‌ است.

پر بازدید ترین اخبار امروز

گرانی تجهیزات، مشکل جدی کمانداران؛ هر تیر ۱-۵ میلیون تومان!
سرمربی تیم ملی ریکرو گفت: به دلیل نبود مسابقات و گران بودن تجهیزات کمانداران انگیزه و روحیه کافی برای ادامه تمرینات انفرادی در سایت تیر و کمان را ندارند.
مقصودلو از صعود به فینال مسابقات استادان لئون باز ماند
پرهام مقصودلو نفر اول شطرنج ایران که موفق شده بود به مرحله نیمه نهایی مسابقات اینترنتی استادان لئون صعود کند در مقابل نماینده‌ای از آمریکا شکست خورد و از صعود به فینال این مسابقات باز ماند.
رونالدو مانع از شکست یوونتوس شد
یوونتوس با گل های ستاره پرتغالی‌اش از شکست مقابل آتالانتا فرار کرد.
اجرای عرفان طهماسبی در مرحله دوم عصر جدید+دانلود
عرفان طهماسبی با آهنگ زیبایش در مرحله دوم عصر جدید به مرحله نظرسنجی راه یافت.
شکست سنگین برایتون برابر سیتی در حضور جهانبخش
بازیکن ایرانی تیم برایتون سرانجام در ترکیب تیمش قرار گرفت.
شیر مادر، باکتری خوب را به روده نوزاد می‌رساند
تصمیم ناسا برای حفاظت ماه و مریخ از آلودگی انسانی
صدای ارتعاش اتمسفر زمین چگونه است؟
اولین پرواز ˮاستارشیپˮ هفته آینده انجام می شود
ارتباط قند خون بالا با مرگ ناشی از کووید-۱۹
تحویل کیت‌های تست کرونا با پهپادها
اختراع دختر ۱۲ ساله برای نجات جان کودکان جامانده در خودرو
ژاپنی ها یک باتری ۹۰ درصد ارزانتر از لیتیوم-یون ساختند
کووید- ۱۹، مشکلی بیش از یک بیماری تنفسی است
بروزرسانی ایستگاه اعماق فضای کانبرا برای ماموریت‌های ناسا