در حقيقت بزرگ ترين مانع بر سر پياده سازي و استفاده از انرژي خورشيد اين است که تابش خورشيد بر روي زمين دائمي نيست. بنابراين در روزهاي ابري و شب ها نياز به وجود سيستم هاي پشتيبان است تا سامانه هاي توليد برق يا گرماي خورشيدي قادر به ادامه فعاليت خود باشند. سيستم جديدي که توسط محققان MIT طراحي شده شايد سرانجام بتواند بر اين مشکل فائق آمده و منجر به توليد انرژي دائم و قابل استفاده در طول شبانه روز شود. اين طرح بر پايه استفاده از تعداد زيادي آينه براي متمرکز کردن نور روي برج (ايستگاه) مرکزي استوار است. با اين روش دماي بسيار زيادي براي گرم کردن موادي همچون نمک مذاب توليد شده که در نهايت منجر به گرم کردن آب منازل يا به چرخش درآمدن توربين مولد برق مي شود.
تاکنون در سيستم هاي متمرکز انرژي خورشيدي(CSP) به پمپ هاي گرانقيمت و لوله کشي فراوان و دقيق براي حمل نمک مذاب و انتقال گرما نياز بود که اين موضوع فرآيند تجاري شدن اين قبيل سيستم ها را با مشکل جدي مواجه مي ساخت، ضمن اين که اين سيستم ها فقط در هنگام تابش خورشيد کار مي کردند.
به جاي اين روش، محققان سيستمي طراحي کرده اند که از يک مخزن براي ذخيره گرما استفاده مي کند. اين مخزن قابل نصب روي زمين بوده و نيازي به قرار گرفتن روي برج مرکزي ندارد.نور متمرکز از طريق يک دهانه باريک در بالاي مخزن، وارد اين محفظه کاملا مجزا مي شود. صفحه افقي متحرکي در اين سيستم نمک گرم شده در بالاي مخزن را از نمک سردتر در پايين جدا مي کند. در روزهاي آفتابي پس از گرم شدن نمک اين صفحه بتدريج پايين تر رفته و باعث افزايش مقدار نمک داغ مي شود.
علت استفاده از نمک در اين سيستم ها به دليل ظرفيت بالاي جذب گرما و گستره وسيع دماهاي کاري قابل استفاده نمک است. آب در حال گردش بدور اين مخزن گرم شده و پس از تبديل شدن به بخار براي به حرکت در آوردن توربين در هر جايي که نياز به انرژي است استفاده مي شود.
به منظور متمرکز کردن نور در بالاي مخزن حاوي نمک از مجموعه اي از آينه ها که روي دامنه کوه پخش شده اند استفاده مي شود. پروفسور «پاپالاردو» معتقد است ساخت چنين سيستمي به دليل استفاده از حداقل قطعات، ارزان تمام مي شود. ماندگاري تجهيزات به کار گرفته شده در اين روش بيش از سيستم هاي CSP موجود است چرا که در سيستم هاي کنوني و در روزهاي ابري يا شب هنگام دماي دريافت کننده هاي جاذب نور پايين آمده و اين نوسان دما باعث فرسودگي و ايجاد نقص در سيستم مي شود.
به منظور بررسي سيستم جديد محققان در دامنه کوه هاي «وايت سندز» و «درياچه چين» در کاليفرنيا 2 مخزن نمک نيترات سديم و پتاسيم بطول 25 متر و عمق 5 متر قرار داده و پرتوهاي متمرکز خورشيد را به آنها تاباندند. هر يک از اين مخازن 20مگاوات برق توليد مي کند که اين مقدار براي مصرف 20 هزار خانه کافي است. اين سيستم گرماي لازم براي توليد انرژي در يک روز کاملا ابري را طي 10 روز آفتابي جمع آوري مي کند. اگرچه برآورد دقيق هزينه در مراحل اوليه طرح سخت به نظر مي رسد، اما ارزيابي بخش انرژي ايالات متحده با استفاده از نرم افزارهاي پيشرفته نشان مي دهد با اين سيستم توليد هر کيلو وات ساعت بين 7 تا 33 سنت هزينه دربر دارد و بنابراين مي توان ادعا کرد که اين سيستم توانايي رقابت با منابع توليد انرژي مرسوم را داراست. تست کارايي اين طرح در مقياس کوچک انجام شده، اما اعضاي تيم معتقدند براي طراحي يک نيروگاه واقعي و به منظور پالايش طراحي هاي مهندسي نياز به تست در مقياس بزرگ تر است.
وجود شرکتي آينده نگر که براي سرمايه گذاري روي اين طرح انگيزه کافي داشته باشد و با سرمايه گذاري خود اجازه آزمايش روي طرحي کاملا متفاوت را به طراحان بدهد بزرگ ترين چالش کنوني محسوب مي شود.
اکثر مولفه هاي اين سيستم پيشنهادي بجز آينه هاي نصب شده در دامنه کوه قبلا تست و انتخاب شده اند. در اين طرح نه قانون فيزيکي جديدي اختراع شده و نه از مولفه هايي که تاکنون در ديگر کاربردها تست و به کار گرفته نشده اند استفاده شده، بلکه از مفاهيم ابتکاري جديد در CSP استفاده شده است. بر خلاف ديگر سيستم هاي CSP مزيت اصلي اين سيستم توليد بي وقفه انرژي حتي در روزهاي ابري است. محققان تاکيد مي کنند که اين روش به دنبال راه هاي جايگزين جمع آوري انرژي خورشيدي نبوده بلکه رويکرد جديدي ارائه مي کند که شايد در بعضي شرايط و مکان هاي خاص بهترين بازده را داشته باشد.
منبع:روزنامه جام جم
ارسال توسط کاربر محترم سايت :omidshiva