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

علم تقلبی، تقلب علمی

تلگراف: انگلیس از آمریکا خواست از اظهارات تحریک آمیز اجتناب کند

گرفتار در قفس همرنگی با جماعت

کشف ارتباط بین بی‌اشتهایی و متابولیسم بدن

چگونه انتظارات بر ادراک تأثیر می‌گذارند؟

الزامات شرایط حساس

چرا نباید دریچه تهویه بالای سر مسافر در هواپیما را ببندیم؟

شورای نگهبان؛ تجلی بخش قانون در نهان خانه دموکراسی

زندگی در پرجمعیت‌ترین شهر بی‌آب جهان چگونه است؟

ارتباط احتمالی بین نوشیدنی‌های حاوی قند و سرطان

خال‌کوبی می کنم پس هستم!

میراث باستانی یمن در آستانه نابودی قرار دارد

چرا خوابیدن مسافران هواپیما هنگام تغییر ارتفاع ممنوع است؟

هر خواستگاری، خواستگار نیست

چرا ورزش در بسیاری از افراد به کاهش وزن منجر نمی‌شود؟

سوسک‌های حمام جان‌سخت‌تر از همیشه شده‌اند

نیویورک تایمز: لندن به دنبال افزایش تنش با تهران نیست

رفرش‌ ریت چیست و چرا یکی از مهم‌ترین بخش‌های هر گجتی محسوب می‌شود؟

هواپیما در چه مواقعی روی آب فرود می‌آید؟

ارکستر زیبای لجستیک با رهبری لوجیکو

یکی دارد می‌سپرد جان، سکوت جایز نیست

نور آبی قند خون را افزایش می‌دهد

فشار علیه ایران به مذاکره منجر نمی‌شود

گام دوم، شدت مواضع ایران در برابر انفعال اروپاییان

ولع پزشک شدن

شناسایی موجوداتی که در بیابان اقیانوس آرام زندگی می‌کنند

دلایل مصرف سیگار و قلیان در دانشجویان

تکاپوی انتخاباتی طیف های سیاسی کشور

آیا گیاهان از آگاهی برخوردارند؟

تب کریمه کنگو، بیماری قابل کنترل

12 تیرماه نمونه ای از یک تراژدی بزرگ انسانی است

تعیین سن واقعی پوست با دستگاه اسکن

سیگار به چشم‌ها آسیب می‌زند

میمون‌های کاپوچین در عصر حجر خودشان زندگی می‌کنند

قلیان، «نفس» خواجه شیراز را هم گرفت

فوربس: اروپا تحریم های آمریکا علیه ایران را زیر پا می گذارد

میزان آب مورد نیاز بدن هر فرد چقدر است؟

نکاتی درباره نوشیدنی‌های قبل از خواب

بی نظمی در بی نظمی

برخی موادشیمیایی زیست محیطی موجب تسریع پوکی استخوان می‌شود

برای خوردن بهترین خینکالی در گرجستان کجا برویم؟

جدال در «وین»

سکته قلبی چگونه رخ می‌دهد؟

محصولات بهداشتی آنتی باکتریال استخوان‌ها را ضعیف می‌کنند

افتتاح سالن اصلی تئاترشهر؛ پیش از مهمانی باران

استفاده از پتانسیل توده‌های بومی در تولید رقم جدید جو

گسست در سیاست خارجی ترامپ و بهت بین المللی

"سنسور پوشیدنی دام" رونمایی شد

وقتی چادر، مخفیگاه زندانیان زن می‌شود

6 واقعیت شگفت‌انگیز درباره مورچه‌ها