خانه خود را با آفتاب خنک کنید

به گزارش ایسنا به نقل از گیزمگ، یک سیستم خنککننده توسط یک تیم از دانشگاه استنفورد به رهبری پروفسور «شانهوی فن» ساخته شده است که گرمای ساختمان را از طریق یک فرآیند به نام خنککننده تابشی، بدون نیاز به هر منبع برق خارجی دفع می‌کند.

در حال حاضر محققان این فناوری را با یک پنل خورشیدی جفت کرده‌اند و یک سیستم طراحی کرده‌اند که هم می‌تواند از نور خورشید، برق تولید کند و هم می‌تواند به طور همزمان یک ساختمان را خنک کند.

سیستم‌های تهویه مطبوع، انرژی زیادی مصرف می‌کنند و با افزایش روند گرمایش جهانی، به یک معضل بزرگ تبدیل شده است.

هنگامی که اولین بار این سیستم خنک کننده تابشی در سال ۲۰۱۳ معرفی شد، قرار بود که پنل‌های خورشیدی از روی پشت بام بتوانند برای کار سیستم‌های جریان مستقیم، برق تولید کنند. اما در حال حاضر تیم سازنده دستگاه را دو منظوره کرده است. به این معنی که این سیستم همراه با تولید برق، ساختمان را نیز خنک می‌کند.

فن می‌گوید: ما اولین دستگاهی را ساخته‌ایم که به صورت همزمان هم می‌تواند انرژی تولید و هم ذخیره کند.

این دستگاه هیبریدی از پنل‌های خورشیدی دو لایه تشکیل شده است که لایه بالایی آن که در معرض آفتاب قرار می‌گیرد، متشکل از مواد نیمه هادی است، در حالیکه لایه زیرین از موادی ساخته شده است که گرمای حرارتی ساختمان را به یک طول موج خاصی از نور مادون قرمز تبدیل می‌کند که قادر به عبور مستقیم از طریق جو است و اجازه می‌دهد تا به فضا پرتاب شود. ادامه مطلب

آلودگی هوا کارآیی پنل‌های خورشیدی را کاهش می‌دهد

به گزارش ایرنا از پایگاه خبری ساینس دیلی، محققان با گردآوری اطلاعات درباره میزان تشعشعات خورشید که به زمین می‌رسد و میزان ذرات معلق موجود در هوا، راهکاری را برای محاسبه میزان پرتوهای جذب یا منعکس شده توسط آلاینده‌های هوا پیش از رسیدن این پرتوها به پنل خورشیدی ابداع کردند.

در مرحله اول این تحقیقات که در شهر دهلی‌نو انجام گرفت، مشخص شد آلودگی هوا کارآیی پنل‌های خورشیدی را به میزان ۱۲ درصد کاهش می‌دهد. این میزان کاهش کارآیی در برخی از پروژه‌های تامین توان خورشیدی، تفاوت بین یک چیدمان موفق و ناموفق است که علاوه بر کاهش سود پروژه، انگیزه سایرین را نیز برای سرمایه‌گذاری در این حوزه از بین می‌برد.

به عبارت دیگر اگر ابعاد یک سازه تامین توان خورشیدی بر اساس میزان پرتوهای خورشید که به زمین می‌رسد، محاسبه شود و به آلودگی هوا توجه نشود، توان خروجی کم‌تر از میزان محاسبه شده خواهد بود و به تبع آن درآمد حاصل نیز کمتر از میزان پیش‌بینی شده است. ادامه مطلب

سلولهای خورشیدی چگونه برق تولید می کنند؟

ستاد نانو: در سلول‌های خورشیدی، برای تولید الکترون و در نتیجه ایجاد جریان، از مواد نیمه‌رسانا استفاده می شود. در واقع، قلب یک سلول خورشیدی، یک ماده نیمه‌رسانا است که می‌تواند با دریافت نور خورشید، الکترون تولید کند. در فیزیک کوانتوم گفته می‌شود که نور خورشید شامل بسته‌های انرژی است. در واقع فرض می‌شود که انرژی، به صورت بسته‌های مجزا و جداگانه منتقل می‌شود. این بسته‌های جداگانه، فوتون نامیده می‌شوند. می‌توان این گونه فرض کرد که یک باریکه نور خورشید، شامل تعداد بسیار زیادی تک موج است که هر کدام از آن‌ها را می‌توان معادل یک بسته انرژی یا فوتون فرض کرد. انرژی هر فوتون، بر اساس همان رابطه انرژی موج که قبلاً به آن اشاره شد، مشخص می‌شود. زیرا هر فوتون مانند یک موج، دارای طول موج معین است. پس از برخورد فوتون با ماده نیمه‌رسانا، انرژی فوتون به الکترون داده می‌شود. اگر انرژی فوتون برابر یا بیشتر از انرژی سد پتانسیل یا همان گاف انرژی باشد، الکترون می‌تواند بر سد انرژی گاف غلبه کرده و خود را به تراز هدایت ماده برساند. به محض این که الکترون از تراز ظرفیت ماده جدا شده و به سمت تراز هدایت می‌رود، به جای آن یک حفره ایجاد می‌شود. مادامی که نور خورشید در حال برخورد به ماده نیمه‌رسانا است، الکترون تولید شده و به تراز هدایت ماده می‌رود. مشابه این پدیده را در زندگی روزمره خود بسیار دیده‌ایم. برای مثال، توپی را در نظر بگیرید که در حالت طبیعی خود تمایلی به بالا رفتن ندارد. پرتاب کردن این توپ به ارتفاع بالاتر از دیدگاه «انرژی» معادل این است که بخواهید آن را از سطح انرژی پتانسیل گرانشی پایین‌تر (ارتفاع کمتر) به سطح انرژی پتانسیل گرانشی بالاتر (ارتفاع بالاتر) منتقل کنید. بنابراین اگر بخواهید به نحوی توپ را به بالا پرتاب کنید، باید مقدار مناسبی انرژی به توپ بدهید تا بتواند بر سد پتانسل گرانشی زمین غلبه کرده و به بالا برود؛ مثلاً توپ را شوت کنید! پس از این که توپ بالا رفت و به ارتفاع مورد نظر رسید، چون این سطح انرژی برای توپ غیرتعادلی است، توپ برای رسیدن به تعادل، دوباره به پایین بر می‌گردد. در واقع توپ تمایل دارد با کاهش انرژی پتانسیل خود، به شرایط تعادلی اولیه‌اش برگردد. بنابراین به پایین سقوط می‌کند. ادامه مطلب

۳ میلیون دلار جایزه برای اختراع یک سیستم تهویه متفاوت

همینطور که جهان در حال گرم‌تر شدن است، می‌توان انتظار داشت که تولید و استفاده از سیستم‌های تهویه مطبوع به طور فزاینده‌ای بیشتر شود. بدین ترتیب، نیاز به طراحی نوآورانه این تکنولوژی که مصرف انرژی بالایی نیز دارد شدیدا احساس می‌شود. اکنون “ریچارد برانسون” اختصاص یک جایزه سه میلیون دلاری برای رقابت در طراحی مجدد این سیستم‌ها و کمک به توقف رشد تغییرات اقلیمی را اعلام کرده است. این مسابقه توسط دولت هند و شرکای دیگر حمایت می‌شود و “ریچارد برانسون” نیز سفیر آن خواهد بود.

برگزارکنندگان، تجدید نظر در نحوه طراحی سیستم‌های خنک کننده را یک نیاز اصلی می‌دانند. آنها می‌گویند که در حال حاضر حدود ۱.۲ میلیارد سیستم تهویه مطبوع در سراسر جهان در حال کار است و کارآمدترین آنها تنها حدود ۱۴ درصد از حداکثر بازده نظری خود را محقق می‌کند.

به عنوان یک مقایسه، سرمایه‌گذاری در تحقیق و توسعه محصولات روشنایی به چراغ‌های ال‌ای‌دی با بهره‌وری ۸۹ درصدی منجر شده است. با این که انتظار می‌رود ۳.۳ میلیارد سیستم تهویه مطبوع دیگر از حالا تا سال ۲۰۵۰ میلادی در سراسر دنیا نصب شود، اما تقریبا کاری برای ارتقای کارآیی آنها انجام نشده است. به گفته برگزارکنندگان، این اتفاق به این دلیل افتاده است که این صنعت بیشتر بر کاهش هزینه‌ها به جای مصرف انرژی تمرکز دارد. بنابراین، این مسابقه فرصتی برای ایجاد تحول در این صنعت و تقریبا مانند مسابقات XPrize است که به دنبال کشف راه‌حل‌های فناورانه برای مشکلات اجتماعی است. ادامه مطلب

آغاز بکار اولین قطار هیدروژنی جهان در آلمان

نخستین قطار پاک دنیا که از سلول‌های هیدروژنی برای تامین سوخت خود استفاده می‌کند، از دیروز وارد شبکه ریلی آلمان شد.
این قطار موسوم به “Coradia iLint” ساخته شرکت “آلستوم”( Alstom) روز یکشنبه در حضور مقامات دولتی و صنعتی معرفی شد که اولین نمونه از دو قطار بی‌صدا و پاکی است که در راه آهن آلمان فعالیت خواهند کرد.
قطارهای برقی برای خطوط حمل‌ونقل شلوغ و پرجمعیت بسیار مفید هستند و عدم آلایندگی را به ارمغان می‌آورند، اما برقی کردن هر شبکه ریلی به جز کوچکترین یا متمرکزترین آنها عملی نیست. در نتیجه بسیاری از خطوط بین شهری باید همچنان به موتورهای دیزلی برای حمل مسافر و کالاها تکیه کنند.
“آلستوم” برای رفع این مشکل اولین قطار سلول هیدروژنی را به عنوان بخشی از قرارداد ۹۴.۵ میلیون دلاری برای ساخت یک ناوگان اولیه متشکل از ۱۶ قطار هیدروژنی شروع کرد.
این قطار مبتنی بر قطار دیزلی همین شرکت ساخته شده است، اما توسط سلول‌های سوخت هیدروژنی پشتیبانی می‌شود که نیروی اضافی توسط بانکی از باتری‌های لیتیوم-یونی ذخیره می‌شود.
این قطار با ۱۵۰ صندلی تا ۳۰۰ مسافر ظرفیت دارد و دارای بیشینه سرعت ۱۴۰ کیلومتر در ساعت است. ادامه مطلب

یخچال بدون برق و بدون یخ

شرکت “فنیک”(Fenik)، یک روش جدید و طبیعی برای نگهداری از مواد غذایی ارائه داده است. این شرکت، نوعی یخچال کوچک و قابل حمل ابداع کرده که می‌تواند مواد غذایی را بدون استفاده از الکتریسیته، خنک نگه دارد. هدف از ابداع این یخچال، ارائه یک روش کم‌هزینه برای حفظ میوه‌ها و سبزیجات در مناطق دورافتاده است.

برخلاف یخچال‌های دیگر که به تجهیزات الکتریکی مانند پنکه، کمپرسور هوا و پنل‌های خورشیدی نیاز دارند، این یخچال موسوم به “یوما ۶۰ ال”(Yuma 60L) می‌تواند مواد غذایی را تنها با استفاده از آب، خنک کند.

یکی از نکات قابل توجه در مورد یوما ۶۰ ال این است که سبزیجات، به شرایطی گرم‌تر از یخچال‌های معمولی تمایل دارند. این یخچال‌ها دمایی بین ۱۲ تا ۱۸ درجه فراهم می‌کند و با نگهداری سبزیجات در رطوبت داخلی بالا، عمر مفید آنها را افزایش می‌دهد. این یخچالها ، همیشه قابل تنظیم هستند و نیازی نیست که کاربر، نگران خرید یخ یا اتصال یخچال به پریز برق باشد.

علاوه بر مزایای گفته شده، این یخچال، یک ابزار دوستدار محیط زیست محسوب می‌شود زیرا به نیروی الکتریسیته نیازی ندارند و مواد شیمیایی مضر را در طبیعت منتشر نمی‌کنند. ادامه مطلب

۱۲ سال زودتر رسیدن سوئد به اهداف ۲۰۳۰ در انرژیهای تجدید پذیر

همانطور که همه می دانید یکی از ابزارهای موفقیت برنامه ها همانا هدف گذاری است به این معنی که در سالیان آتی چند درصد از اهداف این برنامه محقق خواهد شد. همگی استحضار دارند که برنامه ها در مسیر خود با مشکلاتی مواجه شده و بنابراین عموما کمتر از مقدار پیش بینی شده به اهداف دست خواهند یافت. حال کشور سوئد در یک وضعیت جالب توانسته است در موضوع توسعه انرژیهای تجدید پذیر، امسال به اهداف خود در سال ۲۰۳۰برسد. مطمئنا این موضوع نشاندهنده تصمیم گیریهای موثر مسئولین این کشور بوده است. ادامه مطلب

ساخت بزرگراه‌‌ برقی میان میلان و رم

شرکت‌های تولید‌کننده برق در ایتالیا مانند شرکت انل به خوبی می‌دانند یکی از بزرگترین نگرانی‌های رانندگان خودروهای برقی، تمام شدن شارژ خودرو و نگرانی از در دسترس نبودن سکوی شارژ است،‌از این رو اگر این دو نگرانی رفع شود، روند خرید خودروهای برقی متحول خواهد شد.

شرکت انل در تلاش است این مشکل که به “اضطراب مسافت” شهرت یافته را از بین ببرد، آنهم به واسطه ساخت بزرگراه‌‌هایی برقی که کلان‌شهر میلان را به رم متصل می‌کند. در مسیر این بزرگراه رانندگان می‌توانند هر ۶۰ دقیقه یکبار خودروهای خود را شارژ کنند. شرکت انل از ماه سپتامبر در این بزرگراه ۳۰ پایانه شارژ جدید نصب کرده‌است تا مردم به راحتی بتوانند فاصله میاد رم و میلان را رانندگی کنند.

این شرکت فعالیت خود را به این بزرگراه محدود نکرده و در تلاش است حمل و نقل با استفاده از خودروهای برقی را در سرتاسر ایتالیا برای مردم ممکن سازد. از این رو هدفی بزرگ را برای خود متصور شده‌است: نصب ۷۰۰۰ پایانه شارژ در مناطق شهری و حومه شهری تا سال ۲۰۲۰ و نصب هفت هزار پایانه دیگر تا سال ۲۰۲۲. ادامه مطلب

ابداع یک روش جدید تولید آب از بخار برای نیروگاهها در MIT

در صنایع و نیروگاهها انواع بخار دورریز وجود دارد که با بکارگیری تمهیداتی می توان از آنها آب استحصال نمود. گاهی این روشها نیازمند صرف انرژی هستند ولی دانشمندان به دنبال روشهای ساده و کم هزینه بوده اند. ادامه مطلب