افزایش کارآیی انرژی خورشیدی با کمک برگ های مصنوعی
به گزارش ایزو وب، برگ های مصنوعی جدید ساخت محققان چینی می توانند در آب و روی خشکی کار کنند و با ردیابی حرکات خورشید، کارآیی انرژی خورشیدی را بالا برند.
به گزارش ایزو وب به نقل از ایسنا، محققان چینی یک نوع جدید از برگ مصنوعی را ابداع نموده اند که می تواند حرکت خورشید را مانند برگ های واقعی ردیابی کند. این برگ جدید که قادر به تولید برق و تقسیم مولکول های آب به هیدروژن و اکسیژن است، می تواند تولید سوخت را متحول کند.
به نقل از آی ای، برگ مصنوعی جدید، الکترودهای منعطف مبتنی بر انرژی خورشیدی را با یک پوشش ژل محافظ ترکیب می کند. همچنین، این برگ یک ساختار نوآورانه را متشکل از نانولوله های کربنی تعبیه شده در یک پلیمر حساس به دما در خود جای داده است.
هنگامی که برگ مصنوعی در معرض نور خورشید قرار می گیرد، نانولوله ها به شکل موضعی گرم می شوند و به انقباض پلیمر می انجامند. مناطقی که در معرض نور مستقیم خورشید قرار نمی گیرند، به شکل منبسط شده باقی می مانند و همین مساله باعث می شود که برگ بسمت منبع نور خم شود.
این فرایند به صورت موثر برگ را بدون احتیاج به موتور یا تجهیزات دیگر رو به منبع نور نگه می دارد. به قول محققان، این مکانیسم مشابه نحوه ردیابی خورشید توسط گیاهان بخصوص گیاهان آبی مانند «میکرانتموم گلومراتوم»(Micranthemum glomeratum) است.
محققان در این پروژه نشان دادند که برگ جدید یک پیشرفت قابل توجه نسبت به سیستم های معمولی است. بعنوان مثال، آنها دریافتند که در یک زاویه تابش ۴۵ درجه نسبت به نور، راندمان تقسیم آب دستگاه تا ۴۷ درصد بالاتر از جایگزین های ثابت است. اگر نور در زاویه ۹۰ درجه به برگ برخورد کند، سیستم ردیابی تا ۸۶۶ درصد بالاتر سوخت هیدروژن و اکسیژن تولید می کند.
این برگ با استفاده از یک روش ساخت جدید برای رسوب مواد فوتواکتیو روی پلاستیک سبک وزن به جای شیشه به وجود آمد. همچنین، محققان یک ماکت مصنوعی را از سیتوپلاسم سلول گیاهی با استفاده از پوشش های هیدروژل ایجاد کردند.
این پوشش، نفوذپذیر است و به آب اجازه می دهد تا به سیستم وارد شود و گازهای اضافی را از سیستم خارج کند. دستگاه فوتوآند برگ که مسئول تقسیم آب است، بعد از ۶۵ ساعت کار مداوم توانست ۷۳ درصد از فعالیت خویش را حفظ کند.
این برگ مصنوعی در زیر آب هم به خوبی کار می کند. محیط زیر آب، محیطی است که صفحات خورشیدی سنتی و سایر برگ های مصنوعی اغلب در آن با مشکل روبه رو می شوند.
به قول محققان، برگ جدید آنها تولید پایدار هیدروژن و اکسیژن را از راه تقسیم کامل آب نشان داده است.
این پژوهش در مجله «Advanced Functional Materials» به چاپ رسید.
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب