تكنولوجيا توليد الطاقة الشمسية باستخدام المرايا

[إعلان 1]

نجح باحثون أستراليون في تحسين تقنية الطاقة الشمسية المركزة لزيادة درجة حرارة تشغيل النظام إلى أكثر من 800 درجة مئوية.

يتطلب نظام CST واسع النطاق حوالي 10000 مرآة كبيرة لجمع الطاقة الشمسية. الصورة: iStock — يتطلب نظام CST واسع النطاق حوالي 10000 مرآة كبيرة لجمع الطاقة الشمسية. الصورة: *iStock*

حققت وكالة العلوم الوطنية الأسترالية (CSIRO) تقدمًا كبيرًا في تطوير تقنية الطاقة الشمسية المركزة (CST)، مما يجعلها أكثر جدوى في البلاد والعديد من الأماكن الأخرى حول العالم، وفقًا لما أوردته مجلة إنتريستنج إنجينيرينغ في 29 أكتوبر/تشرين الأول. وباستخدام مرايا أو عدسات كبيرة لتركيز ضوء الشمس على منطقة ضيقة تسمى جهاز الاستقبال، يمكن لتقنية الطاقة الشمسية المركزة إنتاج الحرارة أو الكهرباء. ولأول مرة، تمكن باحثو منظمة البحوث العلمية والصناعية الكومنولثية من الوصول إلى درجة حرارة تبلغ 803 درجة مئوية عند نقطة الاستقبال.

وقال الدكتور جين سو كيم، قائد فريق تكنولوجيا الطاقة الشمسية في منظمة البحوث العلمية والصناعية الكومنولثية: "هذا مهم لأنه يخلق الفرصة لتخزين المزيد من الطاقة المتجددة عند دمجه مع المبادل الحراري الحاصل على براءة اختراع لدينا". تُعدّ هذه التقنية الجديدة أساسية لتوفير طاقة متجددة منخفضة التكلفة على نطاق كافٍ لإزالة الكربون من الصناعات الثقيلة في أستراليا. وهي ثمرة أكثر من ثماني سنوات من التطوير وآلاف ساعات العمل.

استخدم كيم وزملاؤه حبيبات سيراميكية يمكنها تحمل درجات حرارة أعلى من 1000 درجة مئوية لتحسين CST. وتعمل هذه الجزيئات على تبسيط النظام وخفض تكاليف الطاقة من خلال امتصاص وتخزين الحرارة من الشمس، مما يمثل تحسناً كبيراً مقارنة بتصميمات CST التقليدية، التي تستخدم سوائل نقل الحرارة التي لا يمكنها تحمل أكثر من 400-600 درجة مئوية. ويمكن أن يوفر هذا الإنجاز لأستراليا بديلاً للطاقة الشمسية الكهروضوئية، والتي هي محدودة في كثير من النواحي.

يقول دومينيك زال، مدير المعهد الأسترالي لأبحاث الطاقة الشمسية الحرارية: "توفر الخلايا الكهروضوئية الكهرباء عندما تكون الشمس مشرقة، بينما تقوم محطات الطاقة الشمسية الحرارية بجمع الطاقة من الشمس وتخزينها ثم جعلها متاحة للاستخدام عندما لا تكون الشمس مشرقة، مثل الليل أو في الأيام الغائمة".

يتكون نظام الاختبار التابع لمنظمة الكومنولث للبحوث العلمية والصناعية في نيوكاسل حاليًا من 400 مرآة. ومع ذلك، قد يتطلب النظام الكامل أكثر من 10 آلاف مرآة كبيرة، لتوليد نفس كمية الكهرباء التي تنتجها محطة طاقة تعمل بالفحم بقدرة 100 ميغاواط. ولكنه حل فعال من حيث التكلفة، إذ يتم سداده خلال خمس سنوات.

آن كانج (وفقًا للهندسة المثيرة للاهتمام )

[إعلان 2]
رابط المصدر