گرافن کارایی نیروگاه های خورشیدی را زیاد می کند
به گزارش آجاک، در نیروگاه خورشیدی متمرکز، با کمک آیینه هایی نور به یک سیال تابیده شده و سیال گرم شده برای تولید برق به کار می رود. محققان نشان دادند که افزودن گرافن به سیال می تواند کارآمدی تولید برق را در نیروگاه های خورشیدی متمرکز افزایش دهد.
به گزارش گروه علمی ایرنا از ستاد ویژه توسعه فناوری نانو، نیروگاه خورشیدی متمرکز (CSP) یکی از روش های تولید برق از نور خورشید است. در CSP، انرژی نور خورشید به حرارت تبدیل گشته و سپس بوسیله یک مایع حامل یا سیستم تخلیه حرارت به تولید برق می پردازد.
یکی از فناوری های CSP، ترکیبی از آینه های خورشیدی و لوله های جذب حرارتی است. در این تکنیک، آینه های بزرگ نور خورشید را به یک نقطه مرکزی هدایت می کنند که به طور معمول یک لوله جذب حرارتی است. این لوله حاوی یک مایع حرارتی مانند روغن است که حرارت جذب شده را به یک واحد تولید برق انتقال می دهد. در فناوری دیگر CSP، آینه ها نور خورشید را به یک نقطه مرکزی بزرگ هدایت می کنند و این حرارت جمع آوری شده به تولید برق می انجامد. این تکنیک ها می توانند بصورت تجمیع مرکزی یا تجمیع توزیعی عمل کنند.
به تازگی پژوهشگران از نانومواد معلق در آب برای این کار استفاده کردند. پژوهشگران قبل از این نشان داده بودند که افزودن نانوذرات به این سیال توانایی جذب گرما را بهبود می بخشد. اما کدام نانوذرات بهتر عمل خواهند کرد؟ و آیا راهی برای ساخت یک سیال انتقال حرارت جدید که بتواند نور را هم جذب نماید وجود دارد؟
محققان این پروژه به سرپرستی میگل ساینز-ماناس در PROMES-CNRS از گرافن معلق در آب بهره برده و بجای فلز مایع در لوله های شیشه ای این سیال را به کار بردند. به سبب ماهیت دو بُعدی گرافن، نسبت سطح به حجم بالا و پایداری گرافن در دماهای بالا، گرافن برای جذب یکنواخت پرتوهای خورشید ایده آل است.
گرافن نسبت سطح به حجم بالاتری داشته که باعث جذب بالاتر با جرم نانوذرات کمتری می شود که به سیال اضافه می شود.
با افزایش علاقه به کربن زدایی در بخش صنعتی و جذب و استفاده مجدد کربن، نانوذرات کربنی مانند گرافن به سبب خواص عالی جذب نور و انتقال حرارت، توجه را به خود جلب می کنند. میگل ساینز-ماناس می گوید: «پراکندگی گرافن مورد استفاده در دماهای حتی نزدیک به نقطه جوش سیال پایه بسیار بالا بوده و سیال پایدار می باشد.»
با این حال، تحقیقات کمی در مورد استفاده از گرافن در کاربردهای حرارتی خورشیدی متمرکز انجام شده است.
ایده این است که این ذرات گرافنی در دماهای بالا پایدار خواهند بود و بدین سبب می توان از کلکتور در فشار بالا بهره برد و آب را در حالت مایع در دمای بالا داشت.
این مطلب آجاک را پسندیدید؟
(0)
(0)
تازه ترینهای مرتبط
نظرات بینندگان در این باره