تكنولوجيا جديدة تعزز كفاءة تحويل الطاقة الشمسية
تاريخ النشر: 20th, August 2024 GMT
أبوظبي: «الخليج»
أجرى فريق من الباحثين في جامعة خليفة للعلوم والتكنولوجيا بأبوظبي، مراجعة شاملة لمجمعات الطاقة الشمسية ذات الامتصاص المباشر (DASCs)، التي تعتبر تكنولوجيا جديدة، وتشكل تقدماً متطوراً في تكنولوجيا الطاقة الشمسية، لتسليط الضوء على الأساسيات، وأساليب النمذجة، ومعايير التصميم الخاصة ب DASCs، وتسليط الضوء على قدرتها على إحداث ثورة في استخدام الطاقة الشمسية.
ونشر كل من البروفيسور إياد أبو ندى، والدكتور أنس العزام، والعباس حسن، مرشح الدكتوراه، أبحاثهم في مجلة التقدم في علوم الطاقة والاحتراق، لسد الفجوة بين البحث النظري والتسويق، حيث يعد الفهم الشامل لمراكز DASC أمراً ضرورياً، وتعد مراجعتها بمثابة مورد لا يقدر بثمن للباحثين الذين يسعون إلى فهم أكثر دقة لهذا المجال المتطور، ما يسهل تقدمه إلى تطبيقات عملية.
وتمتص الألواح الشمسية التقليدية ضوء الشمس على سطح مطلي بمواد عالية الامتصاص، ومع ذلك، فإنها تعاني فقداناً كبيراً للحرارة، ما يحدّ من كفاءتها، وتقوم مجمعات الطاقة الشمسية ذات الامتصاص المباشر باستبدال سطح الامتصاص التقليدي بسائل نانوي يسمح بالامتصاص الحجمي لأشعة الشمس في جميع أنحاء حجم السائل النانوي، ما يقلل من الخسائر الحرارية ويعزز الكفاءة.
والسوائل النانوية هي عبارة عن معلقات من الجسيمات النانوية، يتراوح حجمها عادة من 1 إلى 100 نانومتر، داخل السائل الأساسي، تعمل على تحسين الخصائص البصرية والحرارية للسائل بشكل كبير، ما يمكّنها من امتصاص المزيد من أشعة الشمس، وتحويلها إلى حرارة بكفاءة أكبر.
ويشير فريق البحث إلى أن هناك عدة عوامل تؤثر في أداء DASCs، بما في ذلك نوع السائل النانوي المستخدم، وتركيز الجسيمات النانوية، وهندسة المجمع، وخصائص تدفق السائل.
ويقول الفريق إن الأبحاث المستقبلية يجب أن تركز على تطوير سوائل نانوية أكثر استقراراً، واستكشاف مواد جديدة يمكن أن تزيد من تعزيز امتصاص الطاقة الشمسية والتوصيل الحراري.
ومن خلال الاستفادة من الخصائص الفريدة للسوائل النانوية، يمكن لنوع جديد من الألواح الشمسية تحقيق كفاءات أعلى من مجمعات الطاقة الشمسية التقليدية، ما يساعد على خلق مستقبل أنظف، وأكثر استدامة.
وأدت التحديات المزدوجة المتمثلة في تغير المناخ وتناقص احتياطيات الوقود الأحفوري إلى تكثيف البحث عن حلول الطاقة المستدامة، حيث تبرز الطاقة الشمسية كواحدة من أكثر البدائل الواعدة.
المصدر: صحيفة الخليج
كلمات دلالية: فيديوهات جامعة خليفة للعلوم والتكنولوجيا باحثون الطاقة الشمسية تكنولوجيا الطاقة الشمسیة
إقرأ أيضاً:
"كهرباء دبي" ترفع كفاءة الإنتاج بـ43.61% منذ 2006
عززت هيئة كهرباء ومياه دبي، كفاءة إنتاج الكهرباء والمياه بنسبة 43.61% في 2024 مقارنة بـ2006، ما يعادل انخفاضاً إجمالياً في انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بمقدار تراكمي قدره 104 مليون طن بين عامي 2006 و2024، وما يعادل زراعة 527 مليون شجرة لامتصاص هذه الكمية من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون.
وذكر سعيد الطاير، العضو المنتدب الرئيس التنفيذي لهيئة كهرباء ومياه دبي، أن "هذا التحسين في كفاءة إنتاج الكهرباء والمياه أسهم في تحقيق الهيئة وفورات مالية كبيرة".
من ناحيته، قال المهندس ناصر لوتاه، النائب التنفيذي للرئيس لقطاع الإنتاج "الطاقة والمياه"، إن "الهيئة تولي أهمية كبيرة لتعزيز كفاءة إنتاج الكهرباء والمياه عبر الابتكار والتطوير المستمر لمحطات الإنتاج، إضافة إلى اعتماد أحدث التقنيات في جميع منشآتها ومشاريعها، وتحرص على تطوير إجراءات التشغيل وعمليات الصيانة بشكل مستمر بهدف تحسين الكفاءة".
وتنتج الهيئة الكهرباء والمياه باستخدام تقنية الإنتاج المشترك للطاقة إذ تعمل مولدات البخار على الاستفادة من الحرارة المهدورة الناتجة من توربينات الغاز لتوليد كهرباء إضافية وتوفير الطاقة الحرارية لعمليات تحلية المياه، كما تعتمد الهيئة نظاماً هجيناً مبتكراً في محطات تحلية المياه يجمع بين تقنيات مختلفة تشمل التقطير الومضي متعدد المراحل والتناضح العكسي لتحلية مياه البحر، ما يضمن أعلى كفاءة وأقل تكاليف خلال دورة حياة المحطات.