موفقیت استرالیا در استفاده از آینه برای تولید انرژی خورشیدی

استرالیا در استفاده از آینه برای تولید انرژی خورشیدی به موفقیت دست یافته و این اتفاق مهمی است، زیرا فرصتی را برای ذخیره بیشتر این انرژی تجدیدپذیر ایجاد می‌کند.

به گزارش ایسنا و به نقل از آی‌ای، فناوری حرارتی متمرکز خورشیدی(CST) با استفاده از جمع‌آورنده‌های خورشیدی، انرژی خورشیدی را برای تولید گرما یا برق مهار می‌کند. این فرآیند ساده است، اگرچه اجرای موفقیت آمیز آن دشوار است، چرا که آینه‌ها یا لنزهای بزرگ، نور خورشید را روی ناحیه باریکی به نام گیرنده متمرکز می‌کنند.

این آینه‌ها همان چیزی هستند که به عنوان جمع‌آورنده‌ها یا کلکتورهای خورشیدی شناخته می‌شوند و در قالب‌های مختلف هر کدام با طراحی و تکنیک تمرکز متمایز، مانند سیستم‌های دیش(بشقاب)، برج‌های انرژی خورشیدی و کاسه‌های سهموی عرضه می‌شوند.

این فناوری گیرنده‌ای دارد که در نقطه کانونی کلکتور خورشیدی قرار دارد و وظیفه جذب و تبدیل نور متمرکز خورشید به گرما را بر عهده دارد. محتویات این گیرنده شامل مایعات انتقال دهنده حرارت مانند نمک مذاب یا روغن با دمای بالا است.

فناوری حرارتی متمرکز خورشیدی چند اشکال دارد. مثلا برای اینکه بهترین عملکرد خود را داشته باشد به آب و هوای مطلوب با آفتاب ثابت نیاز دارد و همچنین گران قیمت است.

اکنون آژانس ملی علوم استرالیا(CSIRO) پیشرفتی کلیدی در این فناوری ایجاد کرده است که می‌تواند آن را برای این کشور و شاید برای تمام جهان بسیار مفید کند.

پژوهشگران استرالیایی توانسته‌اند برای اولین بار به دمای نقطه عطف مهم ۸۰۳ درجه سانتیگراد در این گیرنده‌ها برسند.

دکتر جین سو کیم، سرپرست تیم فناوری‌های خورشیدی آژانس ملی علوم استرالیا می‌گوید: این مهم است، زیرا فرصتی برای ذخیره‌سازی بیشتر انرژی تجدیدپذیر در صورت ترکیب با مبدل حرارتی ثبت شده ما ایجاد می‌کند.

وی افزود: این فناوری کلید ارائه انرژی‌های تجدیدپذیر کم هزینه در مقیاس انبوه برای کربن‌زدایی از صنایع سنگین استرالیاست. بیش از هشت سال توسعه و هزاران ساعت برای رسیدن به این نتیجه سرمایه‌گذاری شده است.

این توسعه شامل استفاده از ذرات سرامیکی است که می‌توانند دمای بیش از ۱۰۰۰ درجه سانتیگراد را برای بهینه‌سازی فناوری حرارتی متمرکز خورشیدی(CST) تحمل کنند. این ذرات با جذب و ذخیره گرمای خورشیدی، سیستم را ساده می‌کنند و هزینه‌های انرژی را کاهش می‌دهند.

این یک پیشرفت عالی در روش‌های متداول CST است که در آن از سیالات انتقال دهنده حرارت استفاده می‌شود که فقط می‌توانند دمای ۴۰۰ تا ۶۰۰ درجه سانتیگراد را تحمل کنند. این نوآوری اکنون می‌تواند به استرالیا یک جایگزین قوی برای انرژی خورشیدی فتوولتائیک(PV) ارائه دهد که از بسیاری جهات محدود است.

دومینیک زال، مدیر موسسه تحقیقات حرارتی خورشیدی استرالیا می‌گوید: فناوری حرارتی متمرکز خورشیدی با انرژی خورشیدی فتوولتائیک رقابت نمی‌کند. انرژی خورشیدی فتوولتائیک زمانی که خورشید می‌درخشد به شما انرژی می‌دهد، در حالی که فناوری حرارتی متمرکز خورشیدی انرژی را از خورشید می‌گیرد، آن را ذخیره می‌کند و سپس به کاربر اجازه می‌دهد تا زمانی که خورشید نمی‌تابد، مانند شب یا روزهای ابری، از آن انرژی استفاده کند.

در حال حاضر ۴۰۰ آینه سیستم آزمایشی CSIRO را در نیوکاسل تشکیل می‌دهند. با این حال، یک سیستم تمام عیار ممکن است به بیش از ۱۰ هزار آینه بزرگتر نیاز داشته باشد. این به سیستم اجازه می‌دهد تا برقی برابر با یک نیروگاه زغال سنگ ۱۰۰ مگاواتی تولید کند.

بهتر از آن، این راه حل جدید، مقرون به صرفه است. دومینیک توضیح می‌دهد که این نوع فناوری گرمای تجدیدپذیر در مدت پنج سال، حدود 10 سال بازگشت سرمایه خواهد داشت.