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

وانت GMC Sierra HD مدل 2020 رونمایی شد

تبدیل گرما به سرما با فناوری تازه یک استارتاپ هلندی

مسابقه بزرگ گردشگر؛ رقیب جدید مسابقه برنده باش

فراری 812 سوپرفست با تیونینگ نویتک معرفی شد

پژوهش‌های جدید از تکامل رنگ پوست حکایت می‌کنند

زوم اپ: با بومرنگ به هنرمندی تمام‌عیار تبدیل شوید

ابزارک‌هایی برای نظم‌دادن به جیب و کیف

هفت دلیل که نشان می‌دهد وضعیت جهان رو‌به‌بهبود است

چگونه پروازی آرام و دلپذیر تجربه کنیم؟

آموزش طراحی تجربه‌ی کاربری؛ قسمت چهارم: دسترس‌ پذیری

بررسی نوا 3 هواوی

چرا ما انسان‌ها به ربات‌‌ها آسیب می‌رسانیم؟

میزو اولین گوشی هوشمند بدون درگاه را رونمایی کرد

سامسونگ اولین صفحه نمایش اولد 15.6 اینچی 4K را برای لپ‌تاپ‌ها معرفی کرد

تیزر ال جی برای MWC 2019، استفاده از ژست‌های حرکتی غیرلمسی را نوید داد

گلکسی اس 10 قادر است با شارژ بی سیم سایر گجت‌ها را شارژ کند

تصویر اکسپریا XZ4 با بدنه‌ای کشیده‌تر فاش شد

فلکس گیت، مشکل سخت‌افزاری جدید مک بوک پرو اپل

ماراتن مالی فینوارز در دانشگاه شهید بهشتی برگزار می‌شود

قیمت نهایی هن تنگ X5 و هن تنگ X7 اعلام شد

بینگ در چین فیلتر شد

پیش‌بینی 27 تن از خبرگان حوزه‌ فناوری در مورد آینده‌ هوش مصنوعی

اپل مدیر واحد توسعه باتری سامسونگ را به استخدام خود در آورد

فریم نیوز 52: از رکوردشکنی بزرگ Bird Box تا آخرین خبرها از دنباله سریال Penny Dreadful

موفقیت بازی فورتنایت؛ بهترین نمونه بازاریابی رشد

المپوس OM-D E-M1X معرفی شد؛ دوربین توانمند و مقرون‌به‌صرفه ژانر عکاسی ورزشی

نظریه‌ای در بازتاب؛ آیا معمای فیزیک در درک منشا جهان، پاسخی ساده‌تر دارد؟

مقایسه دوربین المپوس OM-D E-M1X با رقبا؛ بهترین دوربین ژانر ورزشی چیست؟

خودرو اسپرت VUHL 05RR ساخت مکزیک رونمایی شد

بازار موبایل مارکتینگ ایران پس از تحریم ادجاست (adjust)

آیفون‌های سال 2020 صفحه نمایش LCD نخواهند داشت

آموزش استریم بازی با استفاده از پلتفرم توییچ در کامپیوتر

هلو 8 اسمارت به بازار آمد

چالش 10 سال خودروهای پرفروش جهان

رویداد سامیکس تهران سوم بهمن برگزار می‌شود

نکاتی که باید پیش از سفر به امارات بدانید

راهنمای جامع برنامه وفاداری مشتری

لینکدین به پایان مسیر و شکست نزدیک می‌شود؟

خودشناسی؛ راهی برای زندگی شادتر

جریمه 50 میلیون یورویی گوگل در اروپا به دلیل تخطی از قوانین GDPR

محدودیت‌های ارتباط ماهواره ای و آینده این فناوری

جنگ با بحران جمعیت به روش کره جنوبی و برابری جنسیتی

گلکسی نوت 9 و پیکسل 3 بالاترین امتیاز دوربین سلفی را از DxOMark کسب کردند

ویوو Y89 با تراشه اسنپدراگون 626 معرفی شد

کاهش جمعیت: بحران جدید پیش روی چین

واتساپ برای مبارزه با اطلاعات نادرست فوروارد پیام‌ها را محدود کرد

دریافت عوارض در تونل‌های تهران منتفی شد

بررسی قیمت خرید و فروش نیسان سرانزا در سایت دیوار

پیشنهاد سبد جایگزین برای مشتریان به جای خودروهای ثبت نامی

طراحی مفهومی آیفون 11 با دوربین سه‌گانه در ویدئوی جدیدی رویت شد