راه ترقی

آخرين مطالب

موفقیت پژوهشگران در تولید انرژی برق از آسمان شب نوشتارها

موفقیت پژوهشگران در تولید انرژی برق از آسمان شب
  بزرگنمايي:

راه ترقی - 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. مقاله‌های مرتبط:
پرچم‌هایی که از باد و نور خورشید برق تولید می‌کنند غفلت بزرگ از صنایع؛ انرژی خورشیدی فقط برای تولید برق نیست
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. پژوهشگران در مقاله‌‌ی منتشرشده این‌‌گونه می‌‌نویسند که پیش‌‌از‌‌این، هرگز موردی مبنی‌‌بر تولید مستقیم انرژی از آسمان به‌‌کمک یک دیود گزارش نشده بود. آن‌ها می‌افزایند: نتایج ما به روش نوینی از برداشت انرژی از آسمان شب با استفاده‌‌ی مستقیم از سرمای فضای خارج از جوّ اشاره می‌کند. این پژوهش در مجموعه مقالات Applied Physics منتشر شده است.


نظرات شما

ارسال دیدگاه

Protected by FormShield

ساير مطالب

همکاری دانشگاه و سازمان محیط زیست در حوزه محیط زیست طبیعی

پیشنهاد چندش‌آور نیکول کیدمن!

روزهای تب‌دار در خوزستان؛ دما به بیش از 49 درجه می‌رسد

علت جمع شدن پرز در ناف چیست؟

شاعرانه/ رکعت چندم رسیده ‌است نماز؟

زبانه کشیدن خشم معترضان در واکنش به تهدید بی سابقه ترامپ

دیپلماسی گرگ جنگجو؛ سیاست خارجی جدید چین

چهره ها/ سلفی آزاده نامداری با یارش

چهره ها/ خنده از ته دل ماهور الوند

تنفر شهرزاد مدیری از معرفی شدن با شهرت پدرش

چهره ها/ مصاحبه مادر و دختر بازیگر در یک مجله

چهره ها/ ساحل گردی زیبا بروفه و پسرش

قدردانی متفاوت سالار عقیلی از پزشکان و پرستاران

قطعه‌ای که پرواز همای از اپرای حلاج منتشر کرد

نقشه هالیوودی اوباش برای تلافی یک متلک!

در‌ب‌های حرم مطهر در 14 خرداد بسته است

اعلام جدول زمانی آموزش تلویزیونی برای چهارشنبه 14 خرداد

پیشگیری از زمین خوردن سالمندان با پوست مار!

رویداد طراحی منظومه ماهواره‌ای به مرحله پایانی رسید

دو خط کتاب/ این شوخی نامردان است

مجموعه گفت و شنفت‌ها با عباس کیارستمی

آمریکا، جورج فلوید و ما

فوتبال ایران؛ خلاق در فحش، فقیر در ایده پساکرونایی!

پشت پرده آتش‌سوزی‌های سریالی در کشور

فارن پالیسی: ایران نفوذش در آمریکای جنوبی را گسترش می دهد

چهره ها/ سیامک انصاری 25 سال قبل در «سفر به چزابه»

راز محبوبیت سریال «ستایش» چیست؟

چهره ها/ درس خواندن بهنوش طباطبایی با گربه‌اش

چهره ها/ پسر کوچولوی حامد غفاری لب دریا

برنامه‌های درسی مدرسه تلویزیونی در چهارشنبه 14 خرداد

چهره ها/ محمدرضا احمدی در کنار نفسش

موزیک ویدئوی «بابایی» از امیرعباس گلاب با بازی حمید صفت

موسیقیدان ایرانی که 4 انگشت خود را بُرید اما زیر بار ذلت نرفت

مرگ بر اثر کرونا فقط با علائم خستگی!

نتایج اولیه نوعی درمان برای تومور مغزی دانشمندان را امیدوار کرد

گونه‌هایی جدید از سنگواره‌های ایرانی کشف شدند

یک کتاب خوب/ «سال‌های سگی» را گذراندیم

نگاهی به درون قفسه‌های کتاب بیندازیم!

آیا جنگ نفتی جدیدی در راه است؟

قتل رومینا و هجرت سلیمان

فساد بانکی؛ پرداخت وام های کلان تصمیم یک فرد نیست

سیاه‌پوستان آمریکا از وعده‌های سیاستمداران خسته شده‌اند

چهره ها/ لاله اسکندری سر بر شانه مریم امیرجلالی

چهره ها/ مجری «از لاک جیغ تا خدا» خارج از قاب تلویزیون

نعیمه نظام‌دوست از همکاری با عموپورنگ می‌گوید

چهره ها/ ریحانه پارسا در پشت صحنه «خوب، بد، جلف»

چهره ها/ همه‌ اقرارهای نگار جواهریان

توضیحات مهدی قاسمی درباره تازه‌ترین فعالیت‌های گروه کر تهران

مهمان شدن دانش‌آموزان پایه نهم و دوازدهم در امتحانات بلامانع شد

سخنگوی سازمان آتش نشانی: علت آتش سوزی بوستان چیتگر مشخص نشده است