ความชื้นที่เก็บเกี่ยวจากบรรยากาศในตอนกลางคืนโดยไฮโดรเจลสามารถนำมาใช้เพื่อทำให้แผงโซลาร์เซลล์เย็นลงในระหว่างวัน ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพ นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีคิงอับดุลลาห์ (KAUST) ในซาอุดีอาระเบียและมหาวิทยาลัยโพลีเทคนิคฮ่องกง (PolyU) ซึ่งผลิตไฮโดรเจลจากส่วนผสมของท่อนาโนคาร์บอนในโพลิเมอร์กับเกลือแคลเซียมคลอไรด์
ที่ดูดความชื้น
เทคโนโลยีนี้อาจเป็นวิธีที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมในการเพิ่มการผลิตไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์และทำให้อุปกรณ์อื่นๆ เย็นลง ปัจจุบัน แผงโซลาร์เซลล์แสงอาทิตย์ (PV) ผลิตไฟฟ้าได้มากกว่า 600 GW ของโลก และตัวเลขนี้คาดว่าจะเพิ่มขึ้นเป็น 1,500 GW ภายในปี 2568 และ 3,000 GW ภายในปี 2573
ในขณะที่พลังงานแสงอาทิตย์เป็นแหล่งพลังงานที่อุดมสมบูรณ์ ไม่มีวันหมด และสะอาดมาก เชิงพาณิชย์ เซลล์แสงอาทิตย์ที่ใช้ซิลิกอนสามารถเปลี่ยนแสงอาทิตย์ที่ดูดกลืนไปเป็นกระแสไฟฟ้าได้ระหว่าง 6–25% เท่านั้น ส่วนที่เหลือจะเปลี่ยนเป็นความร้อนเหลือทิ้ง ซึ่งจะเพิ่มอุณหภูมิ
ของแผงโซลาร์เซลล์ได้สูงถึง 40 °C สิ่งนี้ทำให้เซลล์มีประสิทธิภาพน้อยลงและยังสร้างความเสียหายให้กับเซลล์ได้ด้วย โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพอากาศร้อน ซึ่งปัญหาจะร้ายแรงกว่าในพื้นที่ที่มีอากาศอบอุ่นเทคโนโลยีปัจจุบันในการทำให้แผงเซลล์แสงอาทิตย์เย็นลง ได้แก่
การทำความเย็นหรือเครื่องปรับอากาศ แต่สิ่งเหล่านี้อาจใช้พลังงานมาก ระบบระบายความร้อนด้วยน้ำก็มีอยู่เช่นกัน แต่ต้องใช้น้ำปริมาณมาก เช่นเดียวกับถังเก็บและเครือข่ายท่อและปั๊มที่ซับซ้อนวัสดุคล้ายเจลที่มีความสัมพันธ์กับโมเลกุลของน้ำสูงทีมนักวิจัยที่นำเพิ่งพัฒนาวิธีการทำความเย็นแบบอื่น
เทคนิคของพวกเขาขึ้นอยู่กับวัสดุคล้ายเจลที่ประกอบด้วยท่อนาโนคาร์บอนดูดซับความร้อน (CNTs) ที่ฝังอยู่ในพอลิอะคริลาไมด์เชื่อมขวาง (PAM) และแคลเซียมคลอไรด์ (CaCl 2 ) เจลนี้มีความสัมพันธ์กับโมเลกุลของน้ำสูง ดังนั้นจึงสามารถรับไอน้ำปริมาณมากจากอากาศแวดล้อมได้ ผู้เขียนนำ
กล่าวว่า
เจลยังมีความสามารถในการยึดติดกับพื้นผิวต่างๆ รวมถึงแผงโซลาร์เซลล์ด้วยพันธะไฮโดรเจนที่แข็งแรง
ในการทดลองของพวกเขา นักวิจัยได้กดชั้นไฮโดรเจลหนา 1 ซม. กับด้านล่างของแผงโซลาร์เซลล์ซิลิคอนมาตรฐาน เมื่ออุณหภูมิลดลงในตอนเย็นและข้ามคืน น้ำที่วัสดุดูดซับจะควบแน่นกลายเป็นน้ำ
ของเหลว อธิบาย ในช่วงกลางวัน เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น ความร้อนจากแผงเซลล์แสงอาทิตย์จะทำให้น้ำระเหย ซึ่งเป็นกระบวนการที่ไม่เพียงแต่ขจัดความร้อนออกจากแผงเท่านั้น แต่ยังสร้างตัวดูดซับไอระเหยขึ้นใหม่ เพื่อให้เครื่องเก็บเกี่ยวน้ำในบรรยากาศ (AWH) พร้อมใช้งาน รอบกลางคืนวันถัดไป
การทดลองโดยทีม บนแผงเซลล์แสงอาทิตย์ในห้องปฏิบัติการแสดงให้เห็นว่าเจลที่อัดจนเต็มสามารถปล่อยน้ำได้เพียงพอเพื่อผลิตพลังงานความเย็น 295 วัตต์/ตร.ม. ภายใต้รังสีดวงอาทิตย์ 1,000 วัตต์/ตร.ม. และลดอุณหภูมิของแผง โดย 10 °C อุณหภูมิที่ลดลงนี้ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพแผงให้เพียงพอ
ที่จะเพิ่มปริมาณการผลิตกระแสไฟฟ้าโดยเฉลี่ย 15% เมื่อทีมทดสอบระบบกับต้นแบบกลางแจ้งในช่วงฤดูหนาวและฤดูร้อนในวิทยาเขต ตัวเลขนี้เพิ่มขึ้นเป็น 19% อาจเป็นเพราะลมช่วยเพิ่มความเย็น นักวิจัยกล่าวด้วยกำลังการผลิตเซลล์แสงอาทิตย์ทั่วโลกที่คาดว่าจะสูงถึง 1,500 กิกะวัตต์ภายในปี 2568
นักวิจัยคำนวณว่าการทำให้แผงเซลล์แสงอาทิตย์ทั้งหมดเหล่านี้เย็นลงโดยใช้แนวทางของพวกเขาจะผลิตพลังงานเพิ่มเติมได้มากกว่า 150 กิกะวัตต์ การเพิ่มปริมาณไฟฟ้านี้จะส่งผลให้การใช้ถ่านหินลดลง 8.52 × 10 7เมตริกตันต่อปี และการปล่อย CO 2 ลดลง มากกว่า 1.48 × 10 8เมตริกตันต่อปี
กำลังทำงานเพื่อปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อนของเครื่องเก็บเกี่ยวน้ำในบรรยากาศ (AWH) และเพิ่มจลนศาสตร์การดูดซับ-การคายน้ำของไอน้ำ พวกเขากำลังตรวจสอบวิธีที่ดีกว่าในการจัดการกับฝุ่นบนแผงโซลาร์เซลล์ ซึ่งเป็นปัญหาเฉพาะในพื้นที่แห้งแล้งและกึ่งแห้งแล้ง
ซึ่งอนุภาคที่สะสมโดยพายุฝุ่นบ่อยครั้งสามารถลดกำลังไฟฟ้าของแผงโซลาร์เซลล์ได้มากถึง 20% หากไม่กำจัดออก ทางเลือกหนึ่งในการออกแบบสำหรับการทำความเย็น ที่นี่ กล่าวว่าจะใช้ระบบเพื่อดักจับและควบแน่นน้ำหลังจากที่ระเหยออกจากไฮโดรเจลแล้ว น้ำนี้ไม่เพียงแต่ใช้กำจัดฝุ่นที่สะสม
บนแผงเซลล์แสงอาทิตย์เท่านั้น แต่อาจสะอาดพอที่จะดื่มได้ด้วยซ้ำในแง่บวกอีกประการหนึ่ง เทคโนโลยีนี้สามารถปรับให้เข้ากับเครื่องชั่งต่างๆ ได้อย่างง่ายดาย Li กล่าวเสริม “มันสามารถทำให้เล็กลงได้หลายมิลลิเมตรสำหรับระบายความร้อนอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์, หลายร้อยตารางเมตร
สำหรับอาคาร
หรือใหญ่กว่านั้นสำหรับระบายความร้อนแบบพาสซีฟของฟาร์ม ขนาดอุตสาหกรรม” นักวิจัยกล่าวว่าตอนนี้พวกเขากำลังทดสอบความเสถียรในระยะยาว “เป้าหมายระยะยาวของเราคือการแสดงมูลค่าทางการค้าและทำให้สามารถแข่งขันในตลาดได้”สมมติว่ามีการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์ 20%
ประสิทธิภาพเป้าหมายสำคัญสำหรับเลนส์ควอนตัมคือการควบคุมระบบควอนตัมและการเชื่อมต่อระหว่างระดับควอนตัมอิสระที่แตกต่างกัน ในยุคแรกๆ ไดนามิกและพฤติกรรมของเลเซอร์และระบบแสงควอนตัมอื่นๆ ถูกครอบงำด้วยผลกระทบที่กระจายตัวและความผันผวนที่ไม่สามารถควบคุมได้ของพารามิเตอร์
ที่สำคัญ เช่น จำนวนอะตอมในระบบ อย่างไรก็ตาม เมื่อประมาณ 15 ปีที่แล้ว มันเป็นไปได้ที่จะสร้างระบบควอนตัมเดี่ยวโดยการดักจับไอออนเดี่ยวไว้ในศักย์ไฟฟ้า หรือโดยการเก็บอะตอมเดี่ยวไว้ในโพรง ระบบควอนตัมเดี่ยวเหล่านี้สามารถเตรียมด้วยกล้องจุลทรรศน์และสังเกตได้ภายใต้เงื่อนไขที่ใกล้เคียง
credit : เว็บแท้ / ดัมมี่ออนไลน์
