تبدیل 97 درصدی نور خورشید به بخار آب

دانشمندان استرالیایی در بخش انرژی خورشیدی با رکوردهای جهانی بیگانه نیستند. در سال 2014، مجموعه یCSIRO اقدام به ساخت مولدهای بخار فوق بحرانی در بالاترین درجه حرارت و فشار کرده و در می امسال، مهندسان UNSW به بهره وری 34.5 درصد در تبدیل مستقیم نور خورشید به برق دست یافتند. اکنون دانشمندان دانشگاه ملی استرالیا (ANU) موفق به کسب رکورد جدید بهره وری 97 درصد برای تبدیل نور خورشید به بخار آب، شدند. با بهترین ها در زمین همراه باشید.

برخلاف پنل های فتوولتائیک که نور خورشید را جذب کرده و مستقیما به برق تبدیل می کنند، سیستم های انرژی خورشیدی متمرکز (CSP) نور خورشید را از یک مجموعه ی وسیع بازتاب داده و آن را روی یک گیرنده ی کوچک متمرکز می کنند. به جای ذخیره ی این انرژی در باتری های پرهزینه، انرژی حرارتی در نمک های مذاب ذخیره می شوند، به این ترتیب آب برای ایجاد بخار (و سپس برق) حتی پس از مدت زمان طولانی پس از غروب خورشید، قابل افزودن است.

Big Dish در ANU از یک سطح مقعر از بازتابنده ها ایجاد شده که نور خورشید را به یک گیرنده ی معلق در نقطه ی کانونی هدایت می کند. یک گیرنده ی جدید برای دیش توسط همین گروه طراحی و ساخته شده که مسئول کاستن از فقدان های قبل و دستیابی به تبدیل 97 درصد است.

دکتر جان پای از کالج تحقیقات مهندسی ANU گفته است: "زمانی که مدل کامپیوتری میزان بهره وری طراحی ما را نشان داد، تصور کردیم این میزان به طور اشتباهی بالا است. اما پس از ساخت و تست، مطمئن شدیم این طرح دارای عملکرد خارق العاده ای می باشد."

طبق توصیف این گروه، طرح گیرنده ی آنها شبیه به یک کلاه است که دارای لبه ی عریضی می باشد. دیش، نور خورشید را به لوله های آب که دور بخش پایین لبه ی گیرنده قرار گرفته می تابانند، که آب را تا دمای 500º Cگرم کرده و به بخار تبدیل می کند.

از آنجایی که بازتابنده ها دارای فوکوس معادل حدود 2100 خورشید روی گیرنده هستند، قطعات اگر تنظیم درست نشوند می توانند آسیب های جدی ببینند به این ترتیب این گروه در ابتدا از تابش نور کمتر ماه کامل برای تنظیم سیستم استفاده کردند.

پای می گوید: "نهایتا هدف از این پروژه، کاهش هزینه ی متمرکزسازی انرژی حرارتی خورشید است. طراحی جدید ما می تواند منجر به کاهش ده درصدی در هزینه های برق شود."

این تحقیق سال گذشته در کنفرانس SolarPACES ارائه شد.