پایگاه خبری تحلیلی آریا جوان

آخرين مطالب

نسل بعدی سلول های خورشیدی، برق و هیدروژن را باهم تولید می‌کند فناوري

نسل بعدی سلول های خورشیدی، برق و هیدروژن را باهم تولید می‌کند

  بزرگنمايي:

آریا جوان - پژوهشگران در روشی خلاقانه توانستند بازدهی ترکیبی سلول‌‌های سیلیکونی رایج را به‌طرز قابل‌‌توجهی افزایش دهند.

یکی از روش‌های اصلی تولید هیدروژن مورد استفاده در سلول‌های سوختی ، استفاده از فتوسنتز مصنوعی برای تجزیه‌‌ی آب به عناصر هیدروژن و اکسیژن است؛ اما این دستگاه‌ها هنوز با برخی مشکلات ناشی از بازدهی مواجه‌‌اند. اکنون یک دستگاه ترکیبی جدید، علاوه‌بر تولید هیدروژن و برق، امکان بازیابی بخشی از انرژی اتلافی را نیز فراهم کرده است. به‌‌تازگی، پیشرفت‌‌های چشمگیری در زمینه‌ی تولید هیدروژن از طریق فتوسنتز مصنوعی، بهبود بازدهی، کاهش هزینه و نیز توسعه‌‌ی سیستم‌های هوشمند روی داده است؛ که در بین آن‌‌ها می‌‌توان به ساخت تجهیزات شناور در اقیانوس اشاره کرد که می‌‌توانند هیدروژن را از آب استخراج کنند. مقاله‌های مرتبط:
استفاده از فتوسنتز مصنوعی جهت تولید اتیلن سلول‌ خورشیدی ارزان‌تر و چندمنظوره با پژوهش‌های الکترونی جدید
اما با وجود تمام این پیشرفت‌ها، بازدهی همچنان معضلی پابرجا است. بسیاری از دستگاه‌های فتوسنتز مصنوعی تنها می‌توانند کمتر از 10 درصد از نور خورشیدی را که دریافت می‌‌کنند، به برق تبدیل کنند؛ در آن سو، سیستم‌های فتوولتائیک ( خورشیدی ) رایج اغلب دارای بازدهی 20 درصد در تبدیل انرژی هستند و پیش‌‌بینی می‌‌شود تا به بازدهی 45 درصدی نیز دست یابند. پژوهشگرانی از آزمایشگاه برکلی و مرکز مشترک فتوسنتز مصنوعی ( JCAP ) در مطالعه‌‌ای جدید، وجود اجزای غیر سیلیکونی در دستگاه‌های تجزیه‌‌ی آب را عامل کاهش بازدهی سیلیکون معرفی کردند. گیدون سگو ، مؤلف اصلی این مطالعه می‌گوید: این کار مانند این است که همواره خودروی خود را با دنده‌‌ی یک برانید. مسلماً این انرژی قابل استفاده است؛ اما چون سیلیکون نمی‌‌تواند در حداکثر میزان کارایی خود عمل کند، بیشتر الکترون‌های تحریک‌‌شده در سیلیکون جایی برای رفتن ندارند؛ بنابراین انرژی خود را پیش از آنکه برای انجام کار مفیدی از آن استفاده شود، از دست می‌دهند.
پاسخ ممکن است به‌طرز شگفت‌آوری ساده باشد؛ چرا تنها اجازه‌‌ی خروج را به این الکترون‌‌ها ندهیم؟ بدین منظور، محققان یک اتصال الکتریکی ثانویه را به پشت بخش سیلیکونی دستگاه اضافه کردند که جریان الکترون تولیدشده توسط انرژی نور خورشید را تقسیم ‌کند و اجازه ‌دهد که بخشی از این جریان، آب را به هیدروژن و اکسیژن تجزیه کنند و بخش دیگر نیز به‌عنوان الکتریسیته مورد استفاده قرار گیرد. آن‌ها این دستگاه جدید را پیل ترکیبی فتوالکتروشیمیایی ولتائیک ( HPEV ) نام‌گذاری کردند. طرح کلی سلول HPEV
پژوهشگران ابتدا یک دستگاه فتوسنتز مصنوعی رایج متشکل از سیلیکون و بیسموت وانادات را با بازدهی حدود 6/8 درصد در نظر گرفتند. یک سلول HPEV ساخته‌شده با استفاده از همین اجزا، به‌‌میزان 13/4 درصد انرژی خورشیدی بیشتری را به الکتریسیته تبدیل خواهد کرد. با احتساب 6/8 درصد از انرژی که در حال تبدیل به هیدروژن است، بازده‌ی ترکیبی این سلول، به 20/2 درصد خواهد رسید. پژوهشگران، قبل از ساخت نمونه‌ی اولیه از این سلول، ابتدا طراحی خود را با استفاده از شبیه‌سازی‌ها مورد آزمایش قرار دادند. خوشبختانه، دستگاه واقعی نیز آنطور که انتظار می‌‌رفت، کارایی لازم را داشت. در ادامه، این تیم تصمیم دارد تا در کنار پیشبرد روند بهینه‌سازی این دستگاه، سایر کاربردهای احتمالی از جمله کاهش انتشار دی‌‌اکسید کربن را برای آن مورد بررسی قرار دهد. این مطالعه در مجله‌‌‌‌ی نیچر منتشر شده ‌است.




نظرات شما

ارسال دیدگاه

Protected by FormShield

ساير مطالب

گاوصندوق کاوه؛ بهترین مکان قراردادن اشیا باارزش کجا است؟

کراس اور برقی فولکس واگن 23 هزار دلار قیمت خواهد داشت

معرفی استارتاپ Motive، حلقه‌ای برای تایید ورود به حساب‌های کاربری

9 فناوری که صنعت فیلمسازی را دگرگون کرده است

استفاده از صندلی کودک در خودرو و کلاه ایمنی برای موتورسواران اجباری شد

نگاهی به 23 مورد از فاجعه‌بارترین سوانح کشتی‌های هوایی

گزارش زومیت از بیست‌ویکمین استارتاپ گرایند اصفهان در حاشیه نمایشگاه اتوکام 2018

تکامل انسان سریع‌تر از همیشه ادامه دارد

پژوهشی درمورد تجربه جالب از دست دادن اولین دندان شیری

فروشگاه‌ های بزرگ ایران در بلک فرایدی

نخستین دور از قرعه‌کشی مشترکان خوش‌حساب ایرانسل انجام شد

بررسی علاقه به قهوه از دید روانشناسی

غیر از سروش و گپ سایر پیامرسان‌ها از گردونه حمایت حذف می‌شوند

گزارش ناسا از یک انفجار ذره‌ای در مگنتوسفر زمین

آموزش عکاسی در شب و نکات مهم آن

نتیجه نظرسنجی: بیشتر کاربران زومیت راهکار گوشی تاشدنی را انقلابی می‌دانند

چرا مهارت دوچرخه سواری را حتی با گذشت زمان طولانی فراموش نمی‌کنیم

نقاشی ساختمان با کم‌ترین هزینه

کاوشگر وویجر 2 به لبه منظومه شمسی نزدیک‌تر شد

لامبورگینی اوروس ST-X معرفی شد

35 میلیمتری، مدیوم فرمت یا لارج فرمت؛ کدام دوربین آنالوگ را انتخاب کنیم؟

کاهش 23 میلیارد دلاری ارزش بازار انویدیا در پی فروکش کردن تب استخراج ارز دیجیتال

معرفی تمام کاراکترهای جدید فیلم Fantastic Beasts: The Crimes of Grindelwald

گلکسی نوت 10 سامسونگ با نمایشگر 6.66 اینچی 4K معرفی می‌شود

روابط اجتماعی خوب در سازمان و نقش شگفت انگیز آن در شادابی و بهره وری

دنیل هاستینگ، بزرگترین میزبان دارک وب هک شد

تکلیف سهمیه بندی بنزین فردا در مجلس مشخص می‌شود

تماشای فیلم‌‌های ترسناک چه مزایایی دارد

سهم هر کشور از رشد جهانی تولید ناخالص چقدر است

اضافه شدن فیلم‌های سینمایی رایگان به یوتیوب با چاشنی تبلیغات

چرا برنامه‌های هدایت ترافیک، ازدحام را بدتر می‌کنند؟

اچ تی سی پرچمدار 2019 خود را با نامی غیر از HTC U13 عرضه می‌کند

شیائومی پروژکتور 2 هزار دلاری می لیزر را در آمریکا عرضه می‌کند

دلیل کاهش 15 درصدی بیت کوین و سایر ارزهای دیجیتال چه بود

سافت بانک ژاپن سهام کسب‌وکار موبایل خود را به‌صورت عمومی عرضه می‌کند

باسلام، سرویسی برای فروش محصولات خانگی، محلی و روستایی

اسپیس ایکس یک گام دیگر به راه‌اندازی شبکه جهانی اینترنت نزدیک شد

دیتابیس محصولات زومیت با طراحی جدید به‌روز شد

سرفیس مایکروسافت بیشتر از آیپد پرو می‌فروشد

تبلیغات به برنامه ایمیل ویندوز راه پیدا می‌کنند

تلفات ناشی از مقاومت آنتی بیوتیکی بیش از حد تصور است

زوم اپ: Dawn Chorus؛ با آوای دلنشین طبیعت از خواب بیدار شوید

هوش مصنوعی جدید، با توانایی فریب حسگرهای بیومتریک به یاری اثر انگشت جعلی

سیستم فرمان صوتی هوشمند مرسدس بنز

تاثیر فیلتر هوا بر عملکرد خودرو؛ آیا فیلتر اسپرت قدرت پیشرانه را افزایش می‌دهد؟

به اعضای تیم کمک کنید مهارت‌های جدید را از یکدیگر یاد بگیرند

مدل پلاگین هیبرید بی ام و 330e رونمایی شد

آیا اپل سرانجام کنسول بازی تولید خواهد کرد؟

اولین اتوبوس الکتریکی مرسدس بنز سیتارو در آلمان عملیاتی شد

سرطان پوست: علایم، پیشگیری و درمان