يكشف الباحثون عن تقنية جديدة مع مجمعات الطاقة الشمسية

أبوظبي: عبد الرحمن سعيد
كشف فريق بحثي من جامعة خليفة للعلوم والتكنولوجيا في أبوظبي عن تقنية جديدة، خاصة بمجمعات الطاقة الشمسية ذات الامتصاص المباشر، حيث سلطوا الضوء على أساسيات النمذجة والمنهجيات ومعايير التصميم لهذه التقنية، بالإضافة إلى قدرتها على صنع نقلة نوعية في مجال استخدام الطاقة الشمسية.
وفي هذا السياق نشر البروفيسور إياد أبو ندى، والدكتور أنس العزام، والعباس حسن طالب الدكتوراه، أبحاثهم في مجلة “التقدم في علوم الطاقة والاحتراق” المتخصصة في كافة الجوانب المتعلقة بعلم الاحتراق. علوم الطاقة والاحتراق.
يعتقد الفريق أنه من الضروري الحصول على فهم شامل لمجمعات الطاقة الشمسية ذات الامتصاص المباشر من أجل سد الفجوة بين البحث النظري وتحقيق الفوائد التجارية. تعتبر أبحاثهم أيضًا مصدرًا مهمًا لأولئك الذين يسعون إلى فهم أكثر دقة لهذا المجال المتطور. وذلك بهدف تسهيل تطويره وتحويله إلى تطبيقات عملية.
تمتص الألواح الشمسية التقليدية ضوء الشمس على سطح مغطى بمواد عالية الامتصاص، لكن فقدان كمية كبيرة من الحرارة يحد من فعاليتها. هنا، تقوم مجمعات الطاقة الشمسية ذات الامتصاص المباشر باستبدال سطح الامتصاص التقليدي بسائل نانوي يسمح لها بامتصاص ضوء الشمس بالكامل. مقاس. تقلل هذه الطريقة من فقدان الحرارة وتحسن الكفاءة الإجمالية لتحويل الطاقة الشمسية.
السوائل النانوية هي محاليل تقنية تحتوي على جسيمات نانوية معلقة في سائل، ويتراوح حجمها بشكل عام من 1 إلى 100 نانومتر في السائل الأساسي. وتساعد هذه الجسيمات النانوية أيضًا على تحسين الخصائص البصرية والحرارية للسائل بشكل كبير، مما يسمح له بامتصاص وتحويل المزيد من أشعة الشمس. . لتسخين أكثر كفاءة.
وتعد قدرة هذه المواد على الاستفادة من ظاهرة رنين البلازما السطحية الموضعية من أهم مميزاتها، لأن ضوء الشمس يحفز الذبذبات الإلكترونية عندما يصطدم بالجسيمات المعدنية النانوية مثل الذهب أو الفضة، مما يزيد بشكل كبير من امتصاص الطاقة الإشعاعية، و ويؤدي ذلك إلى تحسين كفاءة عملية تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة حرارية قابلة للاستخدام.
وسلط فريق البحث الضوء على تأثير عدة عوامل على أداء مجمعات الطاقة الشمسية ذات الامتصاص المباشر، مثل نوع السائل النانوي المستخدم، وتركيز الجسيمات النانوية، وهندسة المستشعر، وخصائص تدفق السائل.
وبعيدًا عن الأداء الفني، يعد العائد الاقتصادي أيضًا عاملاً مهمًا، ولحسن الحظ، انخفض سعر إنتاج السوائل النانوية، مما سيساعد في جعل التكنولوجيا متاحة على نطاق أوسع.