بلاگ آموزش

می‌‌توان از آسمان شب هم انرژی تولید کرد

می‌‌توان از آسمان شب هم انرژی تولید کردبرق خورشیدی سولار

می‌‌توان از آسمان شب هم انرژی تولید کرد

  • نویسنده : امیر دهقان
  • تاریخ :
  • 1398-02-24

پژوهشگران در آزمایشی جالب‌‌ توانستند ثابت کنند علاوه‌بر تولید انرژی خورشیدی در روز، می‌‌توان از آسمان شب هم انرژی تولید کرد. تفاوت دمایی شدیدی میان فضای سرد خارج از جوّ و اتمسفر نسبتا مطبوع زمین وجود دارد. دانشمندان می‌گویند با استفاده از همان فناوری به‌‌کاررفته در پنل‌‌های خورشیدی، می‌‌توان از این اختلاف دما برای تولید برق استفاده کرد.
 تفاوت اصلی روش پیشنهادی تازه با فناوری رایج در سلول‌‌های خورشیدی (فتوولتائیک) در آن است که روش جدید می‌‌تواند در طول شب به تولید خود ادامه دهد. این، به‌‌معنای معرفی منبع بالقوه‌‌ی تازه‌‌ای برای انرژی‌‌های تجدیدپذیر است که می‌‌تواند به‌‌شکلی پیوسته و فارغ از شرایط آب‌‌و‌‌هوایی کارایی خود را حفظ کند. پنل‌های خورشیدی معمولا متشکل از سلول‌‌های کوچکی از مواد نیمه‌‌رسانا به‌‌شکل دیودهای نوری هستند که می‌‌توانند انرژی فوتون‌‌های نور دریافتی از خورشید را به انرژی الکتریکی تبدیل کنند.

در روش پیشنهادی، این دیودهای نوری به‌‌شکلی معکوس عمل خواهند کرد: وقتی فوتون‌‌ها به‌‌صورت تشعشعات فروسرخ از سطح سیستم به فضا ساطع می‌‌شوند، مقدار اندکی انرژی از خود به‌‌جای خواهند گذاشت. نمای شماتیک از نحوه‌‌ی تولید الکتریسیته به‌وسیله‌ی یک دیود نوری در حالت عادی و معکوس بدین‌ترتیب، سیستم پیشنهادی می‌‌تواند از سازوکاری جالب که پژوهشگران از آن به‌‌عنوان «اثر نوری منفی» یاد می‌‌کنند، برای تولید انرژی از تشعشعات گرمایی بازتاب‌‌شده به فضا بهره ببرند. دانشمندان با کمک همین سازوکار، نیمه‌‌رسانای فروسرخی رو‌ به آسمان نصب کردند تا از این بازتاب تشعشعات گرمایی، برق تولید کنند.
 یکی از پژوهشگران این مطالعه به‌نام شانهوی فن، از دانشگاه استنفورد کالیفرنیا می‌‌گوید: وسعت جهان، خود نوعی منبع ترمودینامیکی به‌‌شمار می‌‌آید. از دیدگاه علم فیزیک نوری ، تقارن بسیار زیبایی میان مهار انرژی تشعشعات ورودی و مهار انرژی تشعشعات خروجی وجود دارد. فن در سال گذشته، در پروژه‌‌ی تحقیقاتی دیگری همکاری داشت که به‌‌دنبال طراحی نوعی پنل خورشیدی بود و می‌توانست در‌عین‌حال که نورخورشید را جذب می‌‌کند، به گرمای اضافی اجازه دهد به‌‌شکل تشعشعات فروسرخ به فضا منعکس شود.
 این‌بار پژوهشگران در مطالعه‌‌ای جدید نشان داده‌اند این «برداشت انرژی از آسمان» می‌تواند مقادیر درخورتوجهی انرژی الکتریکی تولید کند؛ هرچند بسیار زود است که بتوانیم از این انرژی به‌‌صورت تجاری بهره‌‌برداری کنیم. در آزمایش‌های صورت‌‌گرفته، آن‌ها توانستند 64 نانووات انرژی از هر مترمربع دریافت کنند. هرچند این میزان انرژی واقعا ناچیز است، مدرکی دال بر اثبات ادعای تازه محسوب می‌‌شود. ازلحاظ نظری، درصورت استفاده از مواد مناسب در شرایط مساعد، قابلیت استحصال انرژی معادل یک‌میلیون برابر مقدار فعلی (یعنی چهار وات در هر متربع) وجود خواهد داشت.

 ماساشی اونو، یکی از اعضای تیم پژوهشی در دانشگاه استنفورد می‌‌گوید: میزان توان استخراج‌کردنی ما در مقطع فعلی، بسیار کمتر از حد نظری تعیین‌‌ شده است. طرحی کلی از سازوکار دیود نوری فروسرخ به‌‌کاررفته در آزمایش اخیر با درنظرگرفتن این نکته که پنل‌های خورشیدی امروزی توانایی تولید 100 تا 200 وات انرژی خورشیدی را در ازای هر مترمربع دارند، می‌توان این‌‌گونه استنباط کرد که هنوز راهی بسیار طولانی تا تجاری‌‌سازی این ایده در پیش است. بااین‌حال، حتی این فناوری در ابتدایی‌‌ترین شکل ممکن خود هم قابلیت راه‌‌اندازی تجهیزات و ماشین‌‌های کم‌‌مصرف را در طول شب خواهد داشت.

 البته، قرار نیست هر منبع تجدیدپذیر جدیدی انرژی یک شهر را تأمین کند. اکنون که پژوهشگران ثابت کرده‌اند این ایده عملی است؛ پس تنها مشکل پیش رو، افزایش بازدهی و بهبود کارایی این فناوری است. اگر این ایده همچنان بتواند امیدوارکننده باقی بماند، در آینده می‌‌توان از آن برای جذب و تبدیل انرژی حرارتی مازاد تولید‌‌شده‌ی ماشین‌‌آلات دیگر (بازیافت انرژی حرارتی صنایع) نیز بهره برد.

پنل خورشیدی نیروگاه خورشیدی   برق دار کردن ویلا  آبگرمکن خورشیدی سلول خورشیدی  اینورتر خورشیدی اینورتر منفصل از شبکه   نیروگاه بادی نیروگاه خورشیدی 

اینورتر متصل از شبکه  فروش تجهیزات خورشیدی   شارژ کنترلر خورشیدی هزینه احداث نیروگاه خورشیدی   هزینه برق دار کردن ویلا  شرکت آراپل  فتوولتائیک

تامین 20% انرژِی ارگان ها سولار  انرژی تجدید پذیر تعرفه خرید تضمینی برق آبگرمکن خورشیدی  باتری یو پی اس هزینه یوپی اس   برق خورشیدی  نیروگاه های خورشیدی  پنل مونو کریستال  پنل پلی کریستال  

سلول خورشیدی , پنل خورشیدی ,انرژی خورشیدی ,برق خورشیدی ,سولار ,انرژی تجدید پذیر ,باتری خورشیدی ,شارژ کنترلر خورشیدی , یوپی اس , ups , نیروگاه های خورشیدی , هزینه احداث نیروگاه خورشیدی , اینورتر ,آبگرمکن خورشیدی ,انرژی پاک , انرژِی تجدید پذیر آنگرید,