در عمق ۱۰ متری دریای چین جنوبی، دانشمندان به یک مکان غیرمنتظره برای تولید انرژی از خورشید دست پیدا کردند. پژوهشگران اخیراً اعلام کردند که توانستهاند پنلهای خورشیدی را در اعماق زیرآب که پیشتر برای این فناوری غیرعملی تلقی میشد، با موفقیت آزمایش کنند.
عملکرد پنلهای خورشیدی در اعماق دریا
این پنلها به گونهای طراحی شدهاند که طول موجهای نور خورشید را که میتوانند از آب دریا عبور کنند، جذب کنند. پژوهشگران بر این باورند که این پنلها میتوانند در آینده برای تأمین انرژی تجهیزات زیرآبی به مدت طولانیتری بدون نیاز به باتریها مورد استفاده قرار گیرند. در یک آزمایش دو ساعته در نزدیکی جزایر ویژو، واقع در سواحل جنوبی چین، پنلها توانستند از نور خورشید در عمق ۱۰ متری انرژی تولید کنند.
بیشتر بخوانید: قطر در حال ساخت شهر هوشمند آینده است
آزمایشهای آزمایشگاهی نشان میدهد که این پنلها میتوانند برای سالها به طور مداوم کار کنند. این تحقیق که در مجلهٔ علمی Joule منتشر شده، به بررسی تواناییهای پنلهای خورشیدی در اعماق زیرآب فراتر از مطالعات قبلی پرداخته است که معمولاً بر عمقهای دو متر یا کمتر تمرکز داشتند.
چالشهای تولید انرژی خورشیدی زیر آب
یکی از بزرگترین چالشها در تولید انرژی خورشیدی زیر آب این است که نور خورشید به سرعت در زیر سطح آب محو میشود. در عمق ۱۰ متری، بیشتر انرژی خورشید توسط آب جذب یا پراکنده میشود. اما برخی انواع نور میتوانند به اعماق بیشتری برسند. بر اساس اظهارات پژوهشگران، نور آبی و سبز به اندازه کافی به این عمقها میرسد تا انرژی تولید کند. بنابراین، تیم تحقیقاتی پنلهای خورشیدی را طراحی کرد که بهینه شدهاند تا از این نور استفاده کنند.
آنها از مواد موسوم به پراوکزیت استفاده کردند که جایگزینی برای سیلیکون موجود در اکثر پنلهای خورشیدی است و میتواند برای جذب طول موجهای متفاوت نور تنظیم شود. در آزمایشهای آزمایشگاهی که شرایط ۱۰ متری زیر آب را بازسازی میکرد، این سلولها حدود ۳۵ درصد از نور خورشید را که به آنها میرسید به برق تبدیل کردند.
سپس پژوهشگران نسخههای بزرگتر این پنلها را در دریای چین جنوبی آزمایش کردند. در عمق دو متری، ۱۱۵ سانتیمتر مربع از پنلهای خورشیدی توانستند ۱,۴۱۶ میلی وات ساعت انرژی در طی دو ساعت تولید کنند که معادل نیم ظرفیت یک باتری AA قابل شارژ است. در عمق ۱۰ متری، آنها ۳۲۴ میلی وات ساعت در دو ساعت تولید کردند که مقدار کمی است اما همچنان فراتر از انتظارات پژوهشگران بود.
پنلهای آزمایش شده همچنین تقریبا هیچ افت عملکردی را پس از ۱,۱۶۰ ساعت تحت شرایط شبیهسازی شدهٔ زیر آب نشان ندادند. بر اساس آزمایشهای آنها، پژوهشگران تخمین میزنند که این پنلها میتوانند به طور مداوم در عمق ۱۰ متری زیر دریا به مدت حدود پنج و نیم سال عمل کنند.
تأثیرات بالقوه بر دسترسی به انرژی در تجهیزات زیرآبی
این تحقیق میتواند به حل یک مشکل متفاوت کمک کند. حسگرها، دوربینها و تجهیزات ارتباطی که در اقیانوسها به کار میروند، ممکن است دور از منابع انرژی عمل کنند، اما در نهایت باید زمانی که باتریهای آنها تمام میشود، بازیابی شوند. پژوهشگران معتقدند که این فناوری ممکن است منبعی پایدار برای این نوع تجهیزات فراهم کند. با این حال، آنها باید مشخص کنند که پنلهای خورشیدی چگونه در اعماق زیر آب کار میکنند. مرحله بعدی آنها بررسی عمقهای بیشتر برای تولید انرژی خورشیدی است.
بیشتر بخوانید: Giacomo Massari و تحول در هنر مجسمهسازی با رباتها · اعتراض روستاییان هندی به پروژه پیوند رودخانهها با برگزاری «مراسم آب»
