اخبار
ﺳﻪشنبه، 07 آذر 1396
جذب و انتشار انرژی خورشید با باتری گرمایی

جذب و انتشار انرژی خورشید با باتری گرمایی


محققان دانشگاه ام‌آي‌تي ماده شيميايي براي جذب و ذخيره گرماي خورشيد توليد کرده‌اند که در زمان نياز آن را آزاد مي‌کند.

 

به گزارش ايسنا و به نقل از گيزمگ، دانشمندان دانشگاه "ام‌آي‌تي" (MIT)، در حال توليد ماده شيميايي مرکب تازه‌اي هستند که مي‌تواند گرماي خورشيد يا ديگر منابع را جذب و ذخيره کند و آن را دوباره در معرض نور با شيوه کنترل‌شده‌اي آزاد سازد.
 ماده تغيير فازي(PCM)، آميزه‌اي از اسيدهاي چرب و ترکيبات ارگانيک است و روزي مي‌تواند در ميان ابداعات ديگر، يک گاز خورشيدي ارائه دهد که مي‌تواند در طول روز، گرماي خورشيد را جذب کند و در هنگام شب آن را آزاد سازد.
مواد PCM دانشمندان و مهندسان بسياري را به‌ خاطر بسياري از کاربردهاي احتمالي جذب مي‌کند چون اين مواد قادر هستند گرماي زيادي را با تغيير از مرحله جامد به مايع و يا برعکس، جذب کنند يا آزاد سازند.
دشواري کار با مواد PCM مثل موم، اسيدهاي چرب يا نمک‌هاي ذوب شده، در تغيير شکل آنها در معرض دماي قابل قبول، حفظ شکل مايع براي مدت طولاني و وادار کردن آن به آزادسازي گرماست.
براي بسياري مواد، دومين حالت نياز به عايق سنگين دارد، درحالي‌که حالت سوم به ايجاد PCM نياز دارد که هنگام گرم شدن يا قرار گرفتن در معرض کاتاليزور، انرژي‌اش را آزاد کند. متاسفانه، هنگامي که PCM متوسط، گرما را آزاد مي‌کند، همان اتفاقي مي‌افتد که به هنگام تغيير PCM از حالت مايع به جامد رخ مي‌دهد.
اين پروژه دانشگاه ام‌آي‌تي که با مديريت "گريس هان" (Grace Han) و "هوشان لي" (Huashan Li) و پروفسور "جفري گروسمن" (Jeffrey Grossman) انجام مي‌شود، بايد ضرورتا مولکول‌هاي کوچکي را معرفي کند که به‌عنوان فعال‌کننده‌هاي فوتوني در PCM هاي رسمي عمل مي‌کنند. در اين مورد، اسيدهاي چرب و تري‌دسيليک اسيد با ترکيب ارگانيک دوپنت آزوبنزن و گروه استر تري‌دسيليک اسيد آميخته مي‌شوند.
هنگامي که اين ماده ترکيبي گرم مي‌شود، حالت مايع پيدا مي‌کند اما با قرار گرفتن در معرض اشعه فرابنفش، حتي وقتي که سرد شود، به شکل مايع باقي مي‌ماند. اين موضوع بدين معناست که بيشترين گرما در ترکيب 200 ژول در هر گرم محبوس مي شود که براي PCM ارگانيک خوب است. پالس نور، اسيدهاي چرب را آزاد مي‌سازد، به PCM استحکام مي‌بخشد و گرما را منتشر مي‌کند.
مفهوم اين فرآيند، کاربرد اين ماده به عنوان يک باتري گرمايي شيميايي است که گرما را به ميزان لازم و مورد نياز آزاد مي‌کند. به علاوه، PCM مي‌تواند گرما را براي بيش از 10 ساعت ذخيره کند و به گفته محققان ممکن است بهتر شود.
در اين هنگام، PCM دانشگاه ام‌آي‌تي اگرچه مي‌تواند تغيير 10 درجه‌اي دما را کنترل کند، تنها در مرحله اثبات مفهومي است.
اين پژوهش در مجله علمي"Nature Communications" به چاپ رسيده‌است.


منبع:
ايسنا