صينيون يطورون جهازا يرفع كفاءة التحويل الحراري للطاقة الشمسية

طور علماء صينيون جهازا جديدا بهيكل مخروطي مجوف ثلاثي الأبعاد يمكنه رفع كفاءة التحويل الحراري للطاقة الشمسية بشكل كبير.

وأشار مقال نشر مؤخرا على موقع مجلة "ناشيونال ساينس ريفيو" التابعة للأكاديمية الصينية للعلوم، إلى أن الجهاز الذي يطلق عليه "جهاز النتح الاصطناعي" تم تطويره من قبل تشو جيا وفريقه من جامعة نانجينغ، وجاءت فكرته من عمليات النتح في الأشجار.

وزود الجهاز بمسار مائي خاص ذي اتجاه واحد ما يقلل فقدان الطاقة أثناء عملية التوصيل. ويمكن للهيكل المخروطي المثبت على غشاء من أكسيد الجرافين، امتصاص كمية أكبر من أشعة الشمس على مدار اليوم مقارنة بالأجهزة المسطحة التي تفقد ما بين 10 إلى 50 بالمئة من أشعة الشمس، كما ترتفع كفاءته في الخارج مقارنة بأدائه داخل المختبر. وبالتالي، يمكن للجهاز رفع معدل التحويل الحراري الشمسي إلى 85%، وهي نسبة أعلى بأكثر من 40% في الأجهزة المستخدمة حاليا.

وتتجنب العديد من القطاعات استخدام تطبيقات الطاقة الشمسية نظرا لانخفاض معدل التحويل بسبب الفقد في أشعة الشمس والحمل الحراري والتوصيل. ويتوقع أن يفتح الجهاز إمكانيات جديدة للاستفادة من الطاقة الشمسية.

واختبر فريق تشو الجهاز الجديد لأول مرة على معالجة مياه الصرف بالطاقة الشمسية، وأظهرت النتائج أن الجهاز لم يمكّن من استعادة المياه النظيفة فحسب، ولكن ساهم كذلك في إعادة تدوير المعادن الثقيلة مثل النحاس والكادميوم.

وبحسب مقال "ناشيونال ساينس ريفيو" فإنه يمكن تحسين عمل الهيكل في المستقبل ليتمتع بعمر أطول، إضافة إلى إعادة تدوير المزيد من المعادن الثقيلة