طبق گزارشی از خبرآنلاین و به نقل از یورونیوز، در عمق 10 متری آبهای دریای جنوبی چین، محققان موفق به کشف موقعیت غیرمنتظرهای برای تبدیل انرژی خورشیدی به برق شدهاند. این پژوهشگران هفته پیش از آزمایش پنلهای خورشیدی در اعماق زیر آب خبر دادند، اعماقی که قبلاً بهعنوان نامناسب برای این فناوری شناخته میشدند.
این پنلها به گونهای طراحی شدهاند که قادر به جذب طولموجهایی از نور خورشید باشند که میتوانند به عمق آب دریا نفوذ کنند. محققان بر این باورند که این فناوری میتواند بهطور قابلتوجهی به فعالیت تجهیزات زیرآبی کمک کند و این کار را بدون اتکا صرف به باتریها برای مدت زمان طولانیتری انجام دهد. در آزمایشی که نزدیک جزایر ویژو در سواحل جنوبی چین انجام شد، این پنلها در عمق ده متری موفق شدند برق تولید کنند. همچنین آزمایشهای آزمایشگاهی نشاندهنده این است که این پنلها میتوانند برای سالها بهصورت مداوم کار کنند.
این تحقیق که در نشریه علمی «جول» منتشر گردیده، استفاده از انرژی خورشیدی زیر آب را به سطحی فراتر از مطالعات گذشته میبرد؛ مطالعاتی که معمولاً بر عمق دو متر یا کمتر تمرکز داشتند.
چگونه پنلهای خورشیدی در عمق ۱۰ متری زیر آب قادر به کار هستند؟
یکی از چالشهای اصلی در تولید برق خورشیدی زیر آب، کاهش سریع شدت نور خورشید در زیر سطح آب است. در عمق ده متری، درصد قابل توجهی از انرژی خورشیدی به دلیل جذب یا پراکندگی توسط آب از بین میرود، اما برخی از طولموجها همچنان میتوانند به اعماق بیشتری برسند.
محققان بیان کردهاند که نور آبی و سبز به اندازهای به این عمق میرسد که قابلیت تولید برق را فراهم کند، بنابراین آنها سلولهای خورشیدی مخصوصی را توسعه دادهاند که برای بهرهگیری حداکثری از این نور طراحی شدهاند.
آنها از موادی به نام «پرووسکایت» استفاده کردند که بهعنوان جایگزینی برای سیلیکون، که در اکثر پنلهای خورشیدی به کار میرود، به حساب میآید و میتوان آن را بهگونهای تنظیم کرد که چندین طولموج نور را جذب کند. در آزمایشگاههایی که شرایط مربوط به عمق ده متری زیر آب را شبیهسازی کرده بودند، این سلولها حدود 35 درصد از نور خورشیدی را که به آنها میرسید به برق تبدیل کردند.
محققان سپس به آزمایش پنلهای بزرگتر در دریای جنوبی چین پرداختند. در عمق دو متری، پنلهای خورشیدی با مساحت 115 سانتیمتر مربع در طی دو ساعت 1416 میلیواتساعت برق تولید کردند، رقمی که تقریباً معادل نیمی از ظرفیت یک باتری قلمی قابلشارژ است.
در عمق ده متر، همان پنلها در مدت دو ساعت 324 میلیواتساعت برق به دست آوردند که با وجود کم بودن، همچنان بیشتر از مقدار پیشبینیشده محققان بود.
این پنلها پس از قرارگیری 1160 ساعت در شرایط شبیهسازیشده زیر آب به تقریباً هیچ کاهش کارایی برخورد نکردند. بر اساس این نتایج، پژوهشگران تخمین میزنند که این پنلها قادر باشند در عمق 10 متری زیر دریا برای حدود پنج و نیم سال بهصورت پیوسته کار کنند.
ونهوا ژانگ، نویسنده این تحقیق از دانشگاه یوننان و مدرسه عالی متحد جنوبغرب در کونمینگ، بیان میکند: «این تحقیق نخستین تأیید عملی از عملکرد سلولهای خورشیدی غوطهور است که میتوانند به طور کارآمد در عمق حدود 10 متر زیر آب عمل کنند و دامنه کاربرد آنها بهطور قابلتوجهی افزایش مییابد.»
گسترش کاربردهای انرژی خورشیدی فراتر از شبکه
انرژی خورشیدی که پیشتر عمدتاً محدود به استفاده در سقفها و فضاهای آزاد بود، اکنون در مکانهایی که دسترسی به برق و سوخت سخت است، بهطور فزایندهای به چشم میخورد.
اوایل سال جاری، پژوهشگران هلندی اولین آمبولانس خورشیدی جهان را در مناطق روستایی کنیا معرفی کردند؛ آمبولانسای که برای امکانات درمانی و تجهیزات پزشکی به جوامع دورافتادهای طراحی شده است که به برق یا سوخت بهطور قابلاعتمادی دسترسی ندارند.
در مجمعالجزایر سوالبارد در نروژ، انرژی خورشیدی همچنین بر تأمین برق یک ایستگاه رادیویی قدیمی و دوردست مؤثر واقع شده است؛ مکانی که تنها از طریق قایق یا بالگرد قابل دسترسی است و پیشتر به ژنراتورهای دیزلی تکیه داشت.
پروژههای دیگری نیز برای درج انرژی خورشیدی در زیرساختها در حال انجام است. در سوئیس، پنلهای خورشیدی نصب شده بین ریلهای راهآهن بدون اشغال زمین، به تولید برق بیشتری میپردازند. این پنلها به راحتی میتوانند برای انجام تعمیرات روی ریلها برداشته شوند و بدین ترتیب خطوط آهن بدون ایجاد اختلال در خدمات میتوانند بهعنوان نیروگاههای خورشیدی عمل کنند.
انرژی خورشیدی زیر آب میتواند با فراهم آوردن راهحلی برای چالشهای دیگر نیز به کار آید.
حسگرها، دوربینها و تجهیزات ارتباطی اقیانوسی ممکن است در مکانهایی دور از منابع تأمین برق کار کنند، اما با خالی شدن باتری آنها، باید نهایتاً از آب بیرون کشیده شوند.
محققان بر این باورند که فناوریتی که مورد بررسی قرار دادهاند میتواند بهعنوان یک منبع مستمر برای تأمین برق این نوع تجهیزات مورد استفاده قرار گیرد.
با این وجود، آنها ابتدا باید درک کنند که پنلهای خورشیدیشان در عمقهای بیشتر دریا تا چه اندازه قادر به عمل هستند. آنها اعلام کردهاند که گام بعدی آنها انجام آزمایشهای مشابه و بررسی این موضوع است که انرژی خورشیدی تا چه عمق زیر امواج میتواند نفوذ کند.
۵۸۵۸
نظرات کاربران