تقنيّة جديدة لتبريد الألواح الشمسية

ثورة اون لاين:

طوّر باحثون نظاماً للتبريد يعزّز كفاءة الألواح الشمسية بنحو 20% ولا يحتاج إلى مصدر طاقة خارجي لتشغيله.
تحوّل الألواح الشمسية المصنوعة من السيليكون جزءاً صغيراً من ضوء الشمس الذي تمتصه إلى طاقة، ويتحوّل الجزء الأكبر الباقي إلى حرارة فترتفع درجة حرارة الألواح وتنخفض كفاءتها، ولذا فإن تطوير أنظمة تبريد الألواح أصبح الشغل الشاغل للعلماء خاصة في البيئات الحارّة.
واستخدمت سابقاً وسائل تبريد تقليدية، مثل المبردات ومكيفات الهواء، لتقليل درجة حرارة الألواح الشمسية، لكنها استهلكت كميات كبيرة من الطاقة ما يجعلها غير مجدية من الناحية الاقتصادية.
فقد طوّر فريق البحث بوليمر على صورة هلام يتضمّن كلوريد الكالسيوم، وهو مادة مجففة قوية، ولذا عندما يتعرّض البوليمر إلى هواء رطب، يزداد حجمه تدريجياً لأن كلوريد الكالسيوم يمتصّ بخار الماء من الهواء، ويدمج النظام الجديد بين أنابيب الكربون النانوية التي تمتصّ الحرارة مع الهلام.
حيث إن الهلام يمتاز بقدرته على الالتصاق بأسطح عديدة، مثل السطح السفلي للألواح الشمسية.
وأظهرت التجارب، التي استخدم الباحثون خلالها ضوء شمس اصطناعي، أن الهلام يطلق بخار الماء عندما ترتفع درجة الحرارة ما أدّى إلى خفض درجة حرارة الألواح الشمسية بنحو 10 درجات مئوية، وقرٍر الفريق بناء أنموذج تجريبي لاستخدامه تحت أشعة الشمس الحقيقية.
وقد تمّ دراسة الهلام خلال فصلي الشتاء والصيف، ووجدوا أنه يمتصّ الماء من الهواء الرطب ليلاً، ويطلق بخار الماء نهاراً بالتزامن مع ارتفاع درجات الحرارة، ولاحظوا أن استخدام الهلام في تقليل درجة حرارة الألواح الشمسية عزّز كفاءتها.
حيث إن النظام الجديد يوضّح مزايا استخدام بخار الماء في الهواء الرطب في مواجهة ارتفاع درجات الحرارة الناتج عن التغير المناخ، وقد يستخدم النظام الجديد في تطبيقات عديدة مثل الأجهزة الإلكترونية وتبريد المنشآت.