راه ترقی

آخرين مطالب

موفقیت پژوهشگران در تولید انرژی برق از آسمان شب مقالات

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

نقش چای در کاهش خطر سکته مغزی

ثواب صله رحم در قاب احادیث

روزگار سپری شده سحرخوانی

خاطرات حین خواب از طریق امواج مغزی تقویت می‌شوند

تشریح بزرگ‌ترین برنامه کنترل جمعیت تاریخ ایران

چرایی افزایش حشرات در استان تهران؛ از پروانه‌ها تا ملخ‌ها

قابلیت تکامل سلول‌های نابالغ به سلول‌های بنیادی

معرفی کتاب شیوه گرگ اثر جردن بلفورت

انقلاب علمی چین؛ بخش دوم: تحول آینده پاکستان و سریلانکا

فعالین سیاسی برای پیروزی در جنگ امید چه می گویند

لغو امتیاز تنباکو؛ ضربه سهمگین بر پیکره استعمار

ابداع روشی متفاوت برای نمک‌زدایی آب

تماشا کنید: رویای ثروتمندترین مرد جهان برای تسخیر فضا

موفقیت پژوهشگران در تولید انرژی برق از آسمان شب

هنگام اتصال به وای فای عمومی چه نکته‌هایی باید رعایت شود؟

هرآنچه باید در مورد هویت برند بدانید

گزارش مهم سازمان ملل: یک میلیون گونه جانوری در آستانه انقراض هستند

ایران و آمریکا در مقابل امتحانی سخت

سفر به زهره؛ داغ‌ترین سیاره منظومه شمسی

چگونه برندها مشهور می‌شوند؟

کشف جهش ژنتیکی جدیدی که موجب کاهش ترس و اضطراب می‌شود

سمپاشی علیه ملخ ها ، خوب یا بد

عواقب حذف سپرهای امنیتی برای کاربران

پیش‌بینی زمان مرگ با حس بویایی

ایمن سازی زنان معتاد با سرنگ حمایت های اجتماعی

تاریخچه ناگفته هوش مصنوعی؛ انسان‌هایی که ماشین‌های هوشمند را ساختند

بحران زیست‌محیطی؛ پیامد جنگل‌زدایی در کره شمالی

فوربس: خریداران عمده نفت ایران از تحریم های آمریکا پیروی نمی کنند

مصرف شیرینی تاثیر مثبتی بر خلق‌وخو ندارد

زیباترین منظره غروب خورشید را در کدام نقطه استانبول مشاهده کنیم؟

چرا در کشف سیارک‌های نزدیک زمین عملکرد ضعیفی داشته‌ایم؟

ارتباط چاقی با تفاوت‌های مورفولوژیکی مغز

چرا مبتلایان به آلرژی‌ فصلی دچار سردرد می‌شوند؟

سازمان جهانی بهداشت:ابتلا به مالاریا کاهش چشمگیری نیافته است

کودکان و چالش شماره‌های اضطراری

چه رمز عبوری بگذاریم که هک نشویم؟!

لایروبی سدها نیاز امروز، پشتوانه فردا

تاثیر ویتامین D بر توقف رشد سلول‌های سرطانی روده

ارتباط موثر؛ اولین قدم برای مراقبت از بیماران هموفیلی

طبقه متوسط در حال محو شدن است!

آمارهای «باروری نکاحی» و «بیکاری» دهه شصت و هفتادی‌ها

ساخت اولین ژنوم باکتریایی با استفاده از کامپیوتر

تکمیل پازل یک باتلاق

فرصت از دست رفته آمریکا در کمک‌رسانی به سیل‌زدگان ایرانی

تماس با طبیعت موجب کاهش سطح هورمون استرس می‌شود

دستکاری آب‌وهوا؛ آیا بارندگی‌های اخیر ایران عمدی است؟

تولید ابرگیاهان باکمک دانش نانو مواد

تلاش موسسات مردمی در کاهش آسیب های اجتماعی

بیماری «ارتفاع» چیست و چگونه درمان می‌شود؟

هرآنچه باید درمورد سقوط هواپیماهای بوئینگ 737 مکس بدانید