دست آورد پژوهشگران ايراني؛ توليد انرژي پاک با راندمان بالا

پيش بيني‌ها نشان مي‌دهد 75 درصد منابع فسيلي تا سال 2050 مصرف خواهد شد از اين رو پژوهشگران دانشگاه تهران موفق به طراحي کلکتور براي توليد انرژي از خورشيد با راندمان بالا شدند.

کلکتور يا پنل، اصلي‌ترين جز سيستم گرمايش خورشيدي است که عمل جذب تابش خورشيد و انتقال گرما به سيال توسط اين قسمت انجام مي‌شود. کلکتورهاي خورشيدي بايد داراي خواص انتقال حرارت خوب، ضريب هدايت حرارتي و ضريب جذب بالا، ضريب صدور پايين بوده و در مقابل دماهاي بالا پايدار باشد. همچنين در مقابل خوردگي داخلي و خارجي بايد مقاوم باشند. راندمان کلکتور بستگي کامل به شرايط و جنس مواد استفاده شده در ساخت آن دارد.

با توجه به تمام شدن منابع سوخت‌هاي فسيلي محققان دانشگاه تهران اقدام به طراحي و ساخت کلکتورهاي خورشيدي براي توليد انرژي از خورشيد کردند.

علي کسائيان- مجري طرح در گفتگو با خبرنگار مهر، با اشاره به وضعيت منابع سوخت‌هاي فسيلي در دنيا، گفت: از کل انرژي خورشيد تنها يک دو ميليارديوم آن به کره زمين مي‌رسد و اگر از اين ميزان به اندازه يک ساعت در سال مورد بهره‌برداري کامل قرار گيرد مي‌توان کل انرژي مورد نياز دنيا را تامين کرد.

وي ادامه داد: با اين مقدار ساعت مي‌تواند چند ميليون نيروگاه راه اندازي کرد.

کسائيان با تاکيد بر تمام شدن منابع فسيلي اظهار داشت: تا سال 2000 تنها 10 درصد منابع فسيلي مصرف شده بودند و پيش بيني مي‌شود تا سال 2050 حدود 75 درصد کل منابع انرژي فسيلي دنيا تمام مي‌شود از اين رو نياز است تا از منابع تجديدپذير انرژي مورد نياز را تامين کنيم.

عضو هيات علمي دانشگاه تهران از آغاز تحقيقات در اين زمينه خبر داد و يادآور شد: در اين زمينه اقدام به طراحي و ساخت کلکتورهاي خورشيدي از نوع کلکتورهاي سهموي خطي کرديم. اين سيستم داراي اجزايي چون آينه و سيستم خلا است که کليه قطعات آن بومي شده است.

مجري طرح با اشاره به جزئيات اين سيستم، خاطر نشان کرد: شيشه خلا اين سيستم بايد داراي خلا مطلق باشد که در اين طرح موفق شديم شيشه‌اي را عرضه کنيم که داخل آن خلا مطلق است.

وي با بيان اينکه در لايه داخلي شيشه خلا لوله هايي قرار گرفته است، اضافه کرد: اين لوله‌ها داراي پوشش‌هاي خاصي است که ضريب جذب نور خورشيد را افزايش مي‌دهند.

کسائيان با اشاره به عملکرد کلکتور طراحي شده، توضيح داد: زماني که آفتاب به اين کلکتور تابيده مي‌شود طبق محاسبات دقيق هندسي تمامي انرژي خورشيدي به ناحيه لوله داخل شيشه خلا منعکس مي‌شود که دقيقا در فضا و کانون اين سهمي قرار دارد.

مجري طرح افزود: کل حرارت داده شده به دليل خلا بودن حرارت پس زده نمي‌شود از اين رو دمايي حدود 200 تا 300 سيلسيوس ايجاد خواهد شد.

وي با بيان اينکه از ميان اين سيستم روغن حرارتي عبور داده مي‌شود، يادآور شد: اين روغن حرارتي در مرحله بعد به مبدل حرارتي مي‌رسد تا بخار را توليد کند. بخار وارد ميکرو توربين مي‌شود و ميکروتوربين الکتريسيته توليد مي‌کند.

مجري طرح استفاده از نانو سيالات در اين کلکتور را از مزاياي اين کلکتور نام برد و گفت: نانو سيال ضريب انتقال حرارت همرفت را براي کلکتور افزايش مي‌دهد و در نتيجه کارايي آن را بالا مي‌برد.

کسائيان با تاکيد بر اينکه تاکنون در دنيا در سيستم‌هاي کلکتور سهمي مورد استفاده قرار داده نشده است، خاطر نشان کرد: با مطالعاتي که در اين زمينه انجام داديم چند مقاله به چاپ رسيده است ضمن آنکه در کنفرانس علمي در ايتاليا که در مورد مدلينگ و شبيه سازي با نانو سيالات در کلکتور بود ارائه شد که مورد استقبال واقع شد.

مجري طرح با اشاره به مزاياي اين کلکتور خاطر نشان کرد: اين کلکتورها رابطه خطي با ميزان تابش دارند. هر چه ميزان تابش بيشتر باشد کلکتور عملکرد بهتري دارد اين سيستم برخلاف سيستم‌هاي فتوولتائيک که تجمع حرارت باعث آسيب رساندن به آن مي‎‌شود نيست بلکه بر عکس موجب ارتقاي عملکرد در آن خواهد شد.

وي با بيان اينکه اين کلکتور در فاز آزمايشگاهي طراحي و ساخته شده است، يادآور شد: با توجه به پتانسيل بسيار خوب تابش خورشيد در ايران مي‌توان از اين سيستم‌ها براي توليد انرژي پاک استفاده کرد.