یک راه جدید برای ذخیره حرارت خورشیدی به کمک پلیمر ها

علمی پژوهشی
Print Friendly

تیم ترجمه و تولید محتوی پلیم پارت: مواد می تواند نور و انرژی خورشید را در طول روز برداشت و آن را در زمان تقاضا منتشر کنند.

تصور کنید اگر لباس شما می توانست در زمان تقاضا به اندازه ای حرارت آزاد کند که برای گرم نگه داشتن و احساس راحتی شما کافی باشد، شما تنها با تنظیم یک ترموستات دیجیتالی، امکان حضور در یک اتاق خنک تر برای شما فراهم می شد ویا شیشه جلو اتومبیل انرژی خورشید را ذخیره کرده و سپس آن را برای ذوب شدن لایه یخ روی آن آزاد می کرد.
به گزارش مرجع پلیمر در بازار ایران بر اساس نظر تیم تحقیق در دانشگاه MIT، هر دو سناریو فوق، به کمک یک ماده جدید امکان پذیرشده است. به لطف این ماده جدید می تواند انرژی خورشیدی در طول روز را ذخیره و  در زمان نیاز به صورت کرما انتشار داد. این فیلم پلیمری شفاف می تواند در سطوح مختلف، مانند پنجره های شیشه ای و یا لباس استفاده شود.

انرژی خورشید

اگر چه خورشید یک منبع تقریبا پایان ناپذیر از انرژی است، اما تنها حدود نیمی از زمان مورد نیاز ما در دسترس قرار دارد. برای تبدیل شدن خورشید به یک تامین کننده انرژی برای نیازهای انسان، لازم است تا راه موثری برای ذخیره سازی انرژی آن جهت استفاده در طول شب و یا روز های کم نور، ایجاد گردد. اکثر این تلاش ها در ذخیره سازی و بازیابی انرژی خورشیدی به صورت برق متمرکز شده است، اما این یافته جدید می تواند یک روش بسیار کارآمد برای ذخیره انرژی خورشید را از طریق یک واکنش شیمیایی و انتشار آن به صورت گرما در زمان نیاز را فراهم کند.
این یافته در مقاله ای که در مجله Advanced Energy Materials  منتشر شده است. به گفته تیم تحقیقاتی برای ایجاد قابلیت نگهداری پایدار حرارت خورشیدی در دراز مدت،  گرما در قالب یک تغییر شیمیایی به جای ذخیره خود آن، حفظ می شود. یک سیستم ذخیره سازی واکنش شیمیایی می تواند انرژی را به طور نامحدود در یک پیکربندی مولکولی پایدار حفظ تا زمان انتشار آن، حفظ کند در حالیکه ذخیره گرما با وجود هر مکانیزم عایق بندی، تنهابرای زمان محدودی امکان پذیر است.

مولکول هایی با دو پیکربندی
کلید اصلی یک مولکول است که می تواند در هر کدام از دو تنظیم مختلف به صورت پایدار باقی بماند. این مولکول هنگامی که در معرض نور آفتاب قرار می گیرد تحریک شده  و در وضعیت پیکربندی “شارژ شده”  قرار می گیرد سپس، هنگامی که توسط یک درجه حرارت بسیار خاص و یا سایر محرک ها مثل ضربه،  به شکل اولیه خود بر می گردد و در این تغییر حرارت را آزاد می کند.

برای ساخت این فیلم نازک که قادر به ذخیره سازی مقدار مناسبی از گرما باشد و همچنین قابلیت تولید آسان و پایدار آن فراهم باشد، تیم تحقیقانی با موادی به نام  azobenzenes که در پاسخ به نور تغییر پیکربندی مولکولی آنها رخ می دهد، کار خود را شروع کرده است. azobenzenes می تواند توسط یک پالس کوچک از گرما، تحریک شده و به تنظیمات اصلی خود و همزمان با انتشار حرارت، برگردد. محققان با تغییر و بکار گیری مواد اصلاح شده، میزان چگالی ذخیر سازی انرژی را افزایش داده و امکان تولید به صورت لایه نازک تر را  تسهیل نمودند.

شرکت خودرو سازی BMW آلمان، اسپانسر این پژوهش برای بکارگیری آن در شیشه های خودرو با قابلیت ذوب یخ می باشد.

منبع  و مقاله کامل: سایت خبری MIT

0
telegram.png

نظر بگذارید