تغطية شاملة

جهاز يعمل بالطاقة الشمسية لتحويل ضوء الشمس إلى بخار

ويطفو الجهاز الجديد، الذي تم تطويره في جامعة MIT، فوق الماء ويتمكن من تحويل 20% من الطاقة الشمسية الممتصة إلى بخار عند درجة حرارة XNUMX درجة مئوية دون استخدام أجهزة بصرية باهظة الثمن لتركيز أشعة الشمس.

جهاز يشبه الإسفنج يحتوي بداخله على طبقة من الفقاعات البلاستيكية التي تمتص الإشعاع الشمسي وتسخن الماء تحته لتكوين البخار من خلال مسامه [بإذن من جورج ني من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا]
جهاز يشبه الإسفنج يحتوي بداخله على طبقة من الفقاعات البلاستيكية التي تمتص الإشعاع الشمسي وتسخن الماء تحته لتكوين البخار من خلال مسامه [بإذن من جورج ني من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا]
[ترجمة د.نحماني موشيه]
ومؤخراً تم تطوير نظام مبتكر ورخيص لتحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة حرارية بحيث يمكن إنتاج البخار بمساعدة أشعة الشمس. يمكن للنظام الشمسي أن يساعد التقنيات المعتمدة على البخار، مثل تحلية المياه ومعالجة مياه الصرف الصحي والتدفئة المنزلية وتعقيم المعدات الطبية وتوليد الكهرباء، على أن تصبح أكثر كفاءة ومتاحة.
الجهاز الجديد، الذي تم تطويره في جامعة MIT، يطفو فوق الماء ويتمكن من تحويل 20% من الطاقة الشمسية الممتصة إلى بخار عند XNUMX درجة مئوية دون استخدام أجهزة بصرية باهظة الثمن لتركيز أشعة الشمس، وبالإضافة إلى ذلك، فهو يتكون من المواد التجارية الرخيصة، بما في ذلك أغلفة الفقاعات البلاستيكية ورغوة البوليسترين. "المشروع هو عرض ممتاز
لقد سمح لنا بإنتاج البخار بمساعدة الطاقة الشمسية دون الاعتماد على الإشعاع الشمسي المباشر». يوضح الباحث: "إن هذه التقنية مناسبة بشكل خاص للبلدان ذات البيئة المتربة لأنها تستخدم الطيف الكامل لأشعة الشمس للتطبيقات الحرارية وليس فقط الإشعاع المباشر". وقد نُشرت نتائج البحث منذ فترة طويلة في المجلة العلمية Nature Energy.
تصميم النظام بسيط للغاية: جهاز عائم يشبه الإسفنج يتكون من مادة ماصة ذات انتقائية طيفية، تسمح بامتصاص طاقة الضوء المرئي القادمة من أشعة الشمس بواسطة الجهاز مع تقليل كمية الحرارة العائدة إلى الجو. ونتيجة التقاط الحرارة تحسن بشكل كبير نسبة كفاءة الجهاز من حيث تحويل ضوء الشمس إلى بخار. وتقع المادة الماصة بين طبقة علوية من لوح الفقاعات البلاستيكية الذي يسمح بامتصاص أشعة الشمس، مع تقليل كمية الحرارة المفقودة إلى الهواء من خلال التوصيل الحراري، وطبقة عازلة سفلية تتكون من الرغوة، مما يسمح للجهاز بأكمله تطفو على سطح الماء مع تقليل الفقد الحراري للحرارة المتولدة في الماء الموجود بالأسفل. يعمل جهاز التعويم الذي يقوم بالتجميع كإسفنجة تمتص الماء باستمرار وتبخره، مما يخلق تيارًا مستمرًا من البخار. وأثبت الجهاز الشمسي أداءه في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، حيث أظهر الباحثون قدرته على الوصول بسرعة إلى درجة حرارة 100 درجة مئوية وإنتاج البخار خلال فترات قليلة من ضوء الشمس المباشر، على سبيل المثال خلال أشهر الشتاء وفترات الغطاء السحابي العالي. وقال كبير الباحثين: "إن التكنولوجيا التي طورناها فعالة بشكل خاص في المناطق ذات المناخ الصحراوي، مثل أبوظبي، ضمن التطبيقات الممكنة مثل معالجة مياه الصرف الصحي، وتحلية مياه البحر، وحتى توليد الكهرباء".
أخبار الدراسة

جهاز يشبه الإسفنج يحتوي بداخله على طبقة من الفقاعات البلاستيكية التي تمتص الإشعاع الشمسي وتسخن الماء تحته لتكوين البخار من خلال مسامه [بإذن من جورج ني من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا]

تعليقات 8

  1. المعجزات
    يحتوي سخان المياه بالطاقة الشمسية اليوم في الصيف في إسرائيل على ما يكفي من الماء حتى لعائلة كبيرة. ولكن إذا كنت تستخدم أيضًا أجهزة أخرى، فلا أعتقد أن ذلك سيكون كافيًا. بصرف النظر عن ذلك، سيحتاجون في المستقبل إلى العقارات الموجودة على السطح لإنتاج الكهرباء، والأفضل من ذلك أنه سيكون من الممكن تسخين المياه دون شغل مساحة. بالإضافة إلى ذلك، أنا متأكد من أنه يمكن توفير الكهرباء لمكيف الهواء نفسه لأن المبرد سيكون أكثر كفاءة.
    والأهم من ذلك، أن هذه هي نهاية التجربة الإسرائيلية المتمثلة في السير في الشارع في يوم حار وفجأة تهب عاصفة أكثر سخونة.
    (بالطبع هناك أيضًا عيوب ارتفاع سعر التثبيت)

  2. منذ 20 عامًا، كانت جدتي تمتلك غسالة إنديست (ماتاليا) وكانت متصلة بالمياه الساخنة الخارجية.
    لسوء الحظ، ليس من الممكن اليوم العثور (في إسرائيل) على غسالة ذات مدخل خارجي للمياه الساخنة.
    ربما ليست اقتصادية بالنسبة للمنتج/المستورد.

  3. و.
    هذه هي فكرة مثيرة جدا للاهتمام. نحن نبني أجهزة كمبيوتر صغيرة مزودة بتبريد مائي وهناك فرق كبير جدًا في الضوضاء.
    قد تكون المشكلة أنه في فصل الصيف، عندما يتم استخدام مكيف الهواء كثيرًا، يكون هناك ما يكفي من الماء الساخن من سخان المياه الشمسي وبالتالي تكون الميزة الاقتصادية منخفضة. ولكن في حالة الفنادق على سبيل المثال، يمكن أن تكون فكرة فعالة.
    على أية حال، في رأيي، فقط التوفير في الضوضاء هو الذي يستحق الاستثمار!

  4. شوكي
    وسأكون ممتنا إذا كان بإمكانك توضيح المزيد.
    على أية حال، سوف تتفق معي بشأن الغسيل وغسل الأطباق.
    في فصل الصيف، من الممكن نظريًا تبريد محركات مكيفات الهواء بالماء (أي الأنابيب التي ستتدفق دون اتصال مباشر بالمياه داخل المحرك) بدلاً من التبريد بالهواء، الذي يكون صاخبًا ويسخن الهواء المحيط به المنزل. في رأيي، سيسمح هذا أيضًا بأن تكون مكيفات الهواء أكثر كفاءة ويمكن استخدامها أيضًا لتسخين المياه.

  5. ومن المثير للاهتمام مدى كفاءته مقارنة بالسخان الشمسي مثل الذي يتم تركيبه عادة في إسرائيل (على الرغم من أن الغلايات في إسرائيل تصل عادة إلى درجة حرارة أقل بكثير). كنت أفكر منذ فترة طويلة أنه من العار أن يتم استخدام الشمس في إسرائيل فقط للتدفئة للاستحمام، وليس لغسالات الأطباق والغسالات. ومن الممكن أيضًا مع التثقيف المناسب للعامة أن يعتادوا على غلي الماء للشرب والطهي من الماء الساخن. حتى لو كانت درجة حرارة الماء 30 درجة فقط، يمكنك توفير ما بين 15-20 بالمائة من الكهرباء/الغاز في هذه العملية.

ترك الرد

لن يتم نشر البريد الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها *

يستخدم هذا الموقع Akismat لمنع الرسائل غير المرغوب فيها. انقر هنا لمعرفة كيفية معالجة بيانات الرد الخاصة بك.