جذب بیشتر حرارت خورشیدی با کمک یک هواژل ترکیبی

02:50 ۱۳ روز و ۱۸ ساعت پیش ایسنا 191 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

علم و فناوری ایران
علم و فناوری ایران

آخرین اخبار

موافقت شاه اردن با تعیین سفیر در قطر
دیوان پادشاهی اردن با صدور بیانیه‌ای از موافقت «عبدالله دوم» شاه این کشور با تعیین اللوزی به عنوان سفیر اردن در قطر خبر داد.
تمسخر تشکیل وزارت «خوشبختی»
سخنان یک مقام مصری در خصوص تشکیل وزارت «خوشبختی» در این کشور، موجب تمسخر و بحث و جدل‌های بسیاری در شبکه‌های اجتماعی شده است.
مخالفت نتانیاهو با ارتباط میان غزه و کرانه‌باختری
«بنیامین نتانیاهو» نخست وزیر رژیم صهیونیستی و مشاورانش به مقامات دولت ترامپ اعلام کرده‌اند که ملاحظاتی درباره یکی از بخش‌های طرح صلح آمریکا موسوم به معامله قرن دارند.
حماس: نحوه تعامل صهیونیست‌ها با اسرای فلسطین جنایت‌کارانه است
جنبش مقاومت اسلامی فلسطین (حماس) در بیانیه شدید اللحنی شهادت یکی از اسیران فلسطینی در زندان‌های رژیم صهیونیستی را محکوم کرد.
آیا زندگی در احاطه تشعشع و امواج دکل مخابرات واقعا خطرناک است؟
برای درک امواج مغناطیس ابتدا باید درک کلی از پدیده تابش داشته باشیم. تابش از پدیده‌هایی است که هم به‌صورت طبیعی و هم ساخته دست بشر، وجود دارد.
فهرست صادرکنندگانی که ارز خود را بازنگردانده اند به قوه قضائیه ارسال شد
عبدالناصر همتی رئیس کل بانک مرکزی با بیان اینکه این بانک مشکلی برای تامین ارز کالاهای اساسی کشور ندارد گفت: در ماههای اخیر کالاهای اساسی به میزان لازم وارد کشور شده است.
جلسه تراکتوری‌ها برای نهایی کردن خریدهای خارجی
مدیرعامل و کادر فنی تیم فوتبال تراکتور امروز در ترکیه تشکیل جلسه دادند.
دیپلماسی به سبک تنیس روی میز
ظهر امروز آکادمی امیر احتشام زاده تهران میزبان میزبان بالاترین مقام سیاسی عمان در ایران بود.
واکنش شجاع خلیل زاده به لیست مازاد پرسپولیس (+عکس)
تصویر منتشر شده شجاع و شکلک های توضیح حالت او نشان می دهد این اتفاق برای او تعجب برانگیز و غمناک است
نتایج هفته سوم رقابت‌های لیگ برتر فوتسال
هفته سوم رقابت‌های لیگ برتر فوتسال امروز با هفت دیدار در شهرهای مختلف در حال برگزاری است.

پر بازدید ترین اخبار امروز

جوانگرایی روحانی از وعده تا عمل - چرا یک پیرمرد دیگر به دفتر رئیس جمهور راه یافت؟
مغایرت وعده‌های دولت در عمل تا حرف امروز خود را در قامت دفتر سیاسی رئیس جمهور متبلور ساخت، اما با بازگشت تفکری قدیمی، شعار جوانگرایی دولت مانند بسیاری دیگر از وعده‌های حسن روحانی به فراموشی سپرده شد.
اکران «تپلی و من» به تعویق افتاد
اکران فیلم سینمایی «تپلی و من» یک هفته به تعویق افتاد و از چهارشنبه دوم مرداد روی پرده می‌رود.
معجزه دو عدد خرما
خرما مزه ای شیرین دارد، اما مصرف این ماده غذایی موجب افزایش ناگهانی و سریع قند خون انسان نمی شود. فیبر بار دیگر گزینه موثر در این زمینه محسوب می شود. فیبر روند گوارش را کند می سازد و قند موجود در خرما به تدریج وارد جریان خون می شود.
انگلیس از «سگ دست‌آموز» تا «برده زرخرید» آمریکا
با توجه به نفرتی که از عنصری چون ترامپ در افکار عمومی جهان وجود دارد این همراهی برخی سیاستمداران انگلیسی باعث پیچیده‌تر شدن اوضاع برای انگلستان خواهد شد.
آخرین وضعیت آب و هوا در کشور
گودرزی گفت: از امروز (۲۵ تیرماه) تا اوایل هفته آینده برای بعد از ظهر‌ها و شب‌ها در مناطقی از جنوب و جنوب شرق کشور رگبار موقتی باران گاهی رعد و برق خواهیم داشت.
بهبود ایمنی درمانی سرطان با یک واکسن تقویت کننده
دیگر نیاز به پر کردن مجدد دندان نیست
احتمال ابتلا به سرطان فرزندان مادران چاق زیاد است
شکوفه‌های گیلاس در یک کهکشان+عکس
تقلید کار گروهی مورچه‌ها توسط ربات‌های ساخت سوئیسی‌ها و ژاپنی‌ها
تست پرواز فضاپیمای ˮاستارهاپرˮ هفته آینده انجام می‌شود
ابداع دارویی که به طرز شگفت‌آوری در مقابل سرطان می‌ایستد
حل معمای کما و افسردگی با ام.آر.آی 4 روزه
یک سیستم خودکار برای تغییر آثار هنری!
ثبت تصویر پدیده ˮدرهم‌تنیدگی کوانتومیˮ برای اولین بار