پژوهشگران تلاش می کنند راه هایی بیابند که تبدیل انرژی خورشیدی و ذخیره آن را در یک وسیله انجام دهند و در این راه به موفقیت هایی هم دست یافته اند.
به گزارش ایرنا از پایگاه خبری تِک اِکسپلور (Tech Xplore)، پژوهشگران برای یافتن راه هایی به منظور حل مشکلات بر سر راه دستیابی به انرژی پاک، از جمله ذخیره انرژی خورشیدی، در حال رقابت با یکدیگر هستند.
انرژی خورشیدی یکی از بهترین منابع تجدیدپذیر است اما موانعی وجود دارد که اجازه نمی دهد از آن به صورت گسترده استفاده و آن را با منبع های انرژی مرسوم جایگزین کنیم. از آنجا که انرژی خورشیدی در طول روز، متغیر است، این موضوع اهمیت دارد که یک سیستم ذخیره قدرتمند داشته باشیم.
به تازگی، انرژی خورشیدی (Solar energy) در سلول های خورشیدی (قطعات الکترونیکی که به کمک اثر فوتوولتاییک، انرژی نور خورشید را مستقیم به الکتریسیته تبدیل می کند) به برق تبدیل شده اند. این منابع نمی توانند این انرژی را برای مدت طولانی در خود ذخیره کنند و سیستم های ذخیره سازی باتری جدا هم نامناسب و گران هستند.
برای حل این مشکل، پژوهشگران در تلاش اند راه هایی بیابند که تبدیل انرژی خورشیدی و ذخیره آنرا در یک وسیله انجام دهند.
تلاش های پیشین برای ساده کردن تبدیل انرژی خورشیدی و ذخیره آن، منجر به قرار گرفتن دو جزء متفاوت در کنار هم در یک وسیله بود که ساختار آن پیچیده و در نتیجه ناکارآمد، گران و سنگین بود ولی تلاش هایی چشمگیر برای ترکیب این عناصر در یک وسیله انجام شده است که به مشکلات طراحی های قبلی پایان می دهد.
در مقاله ای که در مجله نانو ریسرچ انرجی (Nano Research Energy، پژوهش درخصوص انرژی نانو) چاپ شده است، پژوهشگران ژاپنی اظهار داشتند میزان دریافت انرژی خورشیدی در سطح زمین تا صدهزار تِراوات در ساعت است که نیازهای سالانه جهان به مصرف انرژی ۱۶ تراواتی را پاسخ می دهد. در هر صورت، انرژی خورشیدی مانند انرژی باد منقطع است.
برای ایجاد تعادل میان عرضه و تقاضا، باید انرژی خورشیدی در سایر دستگاه های ذخیره انرژی نگهداری شود. به همین دلیل، استفاده از فناوری های مناسب برای ذخیره انرژی در سلول های خورشیدی ضروری است تا استفاده از انرژی خورشیدی را قابل اجرا کند و در هنگام نیاز، برق تولیدشده را انتقال دهد.
دانشمندان در استفاده از ۶ نوع گوناگون از باتری های فلزی شارژشدنی موفقیت هایی کسب کرده اند: باطری های لیتیوم یون، زینک یون، لیتیوم سولفور، لیتیوم ید، زینک ید، لیتیوم اکسیژن، زینک اکسیژن و لیتیوم کربن دی اکسید.
آن ها جزییات مزایا و معایب استفاده از هرکدام از این باتری ها و نحوه به کارگیری آن ها در تبدیل انرژی خورشیدی به برق و ذخیره سازی انرژی را بیان کرده اند؛ مثلاً باتری های لیتیوم یون، که همه با آن ها آشنا هستیم، در بسیاری از وسایل الکترونیکی از جمله لپ تاپ و گوشی های همراه استفاده می شوند ، کارآمد هستند؛ اما به دلیل ساختار پیچیده شان ساخت این باتری ها در اندازه قابل استفاده برای انرژی خورشیدی مشکل است.
پژوهشگران به این نکته اشاره کرده اند که این فناوری هنوز در مراحل ابتدایی خود قرار دارد و باید پژوهش های بیشتری در این زمینه صورت گیرد.
لازم است مواد الکترودی بیشتری کشف و ساختار باتری ها بهینه سازی شوند. محققان امیدوارند کشف کنند که چگونه ممکن است این فناوری در زمینه تبدیل سایر انواع انرژی و سیستم های ذخیره سازی نیز به کار گرفته شود.
- 17
- 1
