اخبار الصناعة

الباحثون الأمريكيون يحسنون طريقة التخزين الشمسي

2018-05-31
الطاقة الشمسية هي مصدر طاقة نظيفة لا ينضب ، ولكن من أجل الاستفادة الكاملة من الطاقة الشمسية ، فمن الضروري حل المشكلة الرئيسية لكيفية تخزين الطاقة الشمسية بتكلفة أقل في أي وقت. أفاد فريق من جامعة ستانفورد في 31 أكتوبر / تشرين الأول بأنهم قاموا بتحسين طريقة تخزين الطاقة الشمسية عن طريق كسر جزيئات الماء ، مما جعل هذه الطريقة تمثل 30٪ من كفاءة الطاقة ، وهو أكثر الطرق الحالية كفاءة.
المبدأ العلمي لهذا النهج ليس معقدًا: أولاً ، باستخدام خلية شمسية لتحليل جزيئات الماء إلى أكسجين وهيدروجين ، ثم إطلاق الطاقة الكيميائية المخزنة في العملية حسب الحاجة ، عن طريق إعادة تجميع الأكسجين المولد والهيدروجين لإنتاج الماء ، أو في احتراق الهيدروجين في محرك احتراق داخلي.
وقد تم طرح مبدأ تخزين الطاقة هذا ، ولكن كيفية جعله عملية صناعية فعالة مشكلة صعبة. قام فريق متعدد التخصصات من جامعة ستانفورد بنشر بحث في مجلة British Journal of nature communication قاموا بإجراء ثلاثة تحسينات على الأساليب المذكورة أعلاه. أولاً ، تختلف الخلايا الشمسية الثلاثة التي تستخدمها عن الخلايا الشمسية التقليدية المعتمدة على السيليكون. يمكن للخلية الشمسية ، والمصنوعة من 3 مواد شبه موصلة غير شائعة ، امتصاص الضوء الأزرق والأخضر والأحمر للضوء الشمسي بدوره. ترتفع كفاءة تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية إلى 39٪ ، في حين أن كفاءة التحويل الكهروضوئي للخلايا الشمسية التقليدية القائمة على السيليكون تبلغ حوالي 20٪ فقط.
ثانياً ، ركز الباحثون على تحسين المحفز المستخدم لتحليل جزيئات الماء ، مما أدى إلى تحسن كبير في الكفاءة التحفيزية. بالإضافة إلى ذلك ، قاموا بدمج جهازين كهربيين نفسيين للتفاعل والاستعداد لمرتين من الهيدروجين ، اللذان يستخدمان فقط كهربيتر واحد من قبل. وتبين التجربة أن كفاءة تخزين الطاقة للطريقة المحسنة هي 30٪ ، والتي تتجاوز 24.4٪ من الطرق المماثلة في الصناعة.
وقال توماس جاراميلو ، الأستاذ المشارك في الهندسة الكيميائية والعلوم الفوتونية في جامعة ستانفورد ، إن النتيجة هي خطوة أقرب إلى تطوير عملية صناعية عملية ومستدامة تقوم بتحلل جزيئات الماء إلى عملية صناعية عملية ومستدامة. وستستمر الخطوة التالية في دراسة كيفية تحقيق كفاءة تخزين طاقة مماثلة باستخدام مواد وأجهزة منخفضة التكلفة.