خبر فوری

خبر فوری

تکنولوژی جدید برای تولید انرژی خورشیدی

تکنولوژی جدید برای تولید انرژی خورشیدی
اندازه متن Aa Aa

در یک منطقه نیمه صحرایی و خشک در شمال قاهره پایتخت مصر، باغی به وسعت 60 هکتار وجود دارد که در آن لوبیا، نخود فرنگی و پرتغال کشت و برداشت می شود. و البته این کشت و کار بزرگ، همواره با یک مشکل دائمی یعنی نیاز بی پایان به آب، روبروست.

مصطفی طنطاوی یک کشاورز این منطقه می گوید” “در اینجا هر درختی نیازمند مقدار معینی آب است و میزان آن بستگی به فصل های مختلف سال دارد. برای نمونه کشت نخود فرنگی نیازمند آب فراوان است و من باید دست کم 5 ساعت در روز آنرا آبیاری کنم. درخت های پرتقال و انگور آب کمتری نیازدارند بویژه در فصل زمستان. ولی به هر حال من هیچگاه کمتر از4000 متر مکعب آب در روز برای آبیاری اینجا مصرف نمی کنم.”

طنطاوی کشاورز این باغ به موتورهای دیزلی قدیمی که آب را از عمق زمین پمپ می کنند، اعتماد دارد. اما کارشناسان محلی به اینجا آمده اند تا از راه حل های متفاوتی حمایت کنند و برای این کار دلایلی دارند.

فواد احمد مهندس برق و شاغل در وزارت منابع آب مصر می گوید: “موتورهای دیزلی پمپ آب در مصر بسیار متداول است و ما می خواهیم این وضع را تغییر دهیم. ما مشکلات اساسی این موتورها را می شناسیم. آنها خیلی پر سرو صدا، آلاینده اند. گاز های سمی بسیاری وارد فضا می کنند و سرانجام اینکه استفاده و نگهداری آنها بسیار پر خرج است. شما بایدبرای خرید سوخت دیزل، کنترل فنی، تعویض روغن و قطعات یدکی موتور پول بپردازید و این ها هزینه بسیار سنگینی را به کشاورزان تحمیل می کند.”

بنابراین چه راه حل مناسب تری می توان برای پمپ آب در مناطق صحرایی و دورافتاده یافت که ارزان و سازگار با محیط زیست باشد؟ برای پاسخ به این پرسش، پژوهش گران خورشید را نشانه می گیرند.

گابریل سالا، هماهنگ کننده این طرح تحقیقاتی می گوید: “ما یک مرحله تجربی را طی می کنیم تا بتوانیم راه های دست یابی به انرژی تجدید پذیر در مناطق نیمه صحرایی را به آزمایش بگذاریم.”

البته این مرحله تجربی شامل راه های شناخته شده قبلی نیستند.

در اینجا صفحه های حساس مورد استفاده، صفحه های معمول و مورد استفاده در تهیه انرژی خورشیدی نیستند. این صفحه ها نسل جدیدی از باطری های خورشیدی هستند که به عنوان بخشی از یک طرح پژوهشی اتحادیه اروپا، در آلمان ساخته شده اند.

آندریاس گومبرت، مهندس انرژی خورشیدی در آلمان می گوید: “سیستم مورد نظر ما مبتنی بر تکنولوژی “انرژی خورشیدی متمرکز” است. در اینجا صفحه های حاوی عدسی ها وجود دارد که هرکدام دربرگیرنده 200 عدسی کوچک مستقل است که نور خورشید را روی باتری های خورشیدی بسیار کوچک می تابانند. یک طرف این باتری ها فقط برای تابش نور متمرکز است.

در آنطرف صفحه، قطعات کوچکی از سفال را می بینیم که خنک کننده هستند. یعنی گرما را جذب می کنند. انرژی خورشیدی، داخل این باطری ها ذخیره می شوند. هر باطری فقط 2 میلیمتر ضخامت دارد.”

این صفحات در تمام طول روز خورشید را ردیابی می کنند. به نظر می رسد که این سیستم بسیار کارآتر از سیستم های معمول تولید انرژی خورشیدی است.

این صفحه ها دربرگیرنده باطری های خورشیدی روی سطح خود هستند که تابش خورشیدی را به صورت متمرکز ذخیره می کنند. عدسی های متمرکز کننده، نور خورشید را بر روی باطری های بسیار کوچک اما حساس و پر اثر می تابانند. دستآورد اصلی این سیستم اینست که بر هر باطری دو برابر باطری های خورشیدی معمول نور تابانده می شود.

در شرایط ایده آل، هر یک از این صفحه های ردگیر نور خورشید، می توانند 50 کیلو وات برق در ساعت تولید کنند. پژوهش گران اسپانیایی در اینجا بر روی کارآیی بیشتر این باطری ها در شرایط مختلف آب و هوایی، تحقیق می کنند.

ماریا مارتینز، مهندس صنایع و عضو هیئت پژوهش می گوید: “هرچه آسمان صاف تر باشد، تابش خورشید بیشتر است این صفحه های ردیاب، انرژی بیشتری تولید می کنند. درجه حرارت هوا نیز البته مطرح است و هرچه هوا گرم تر باشد تولید انرژی پایین می آید، اما اهمیت این عامل چندان زیاد نیست.

تاثیر باد مهمتر است. وزش کمی باد، به سود افزایش تولید انرژی است، زیرا می تواند گرمای زیاد را از روی صفحات ردیاب نور دور کند و کل سیستم را خنک سازد و کارآیی آن را بالا ببرد. ولی طوفان شدید می تواند حرکت ردیاب ها را مختل کند.

طوفان شدید همچنین می تواند حساسیت آئینه های ردیاب دربرابر نور را کاهش دهد و درنتیجه از بازده انرژی سیستم بکاهد.”

در این ساختمان کوچک یک سیستم پیچیده توسط مهندسان آلمانی نصب شده که انرژی خورشیدی تولید شده را منتقل و ذخیره می کند.

آلکساندر شیز، مهندس برق از موسسه سیستم های تولید انرژی خورشیدی در آلمان می گوید: “ما اینجا الکتریسیته تولید شده توسط صفحه های ردیاب را که به صورت جریان متناوب است دریافت می کنیم و آنرا به جریان الکتریسیته ثابت تبدیل می کنیم.

سه سیستم تبدیل کننده انرژی در اینجا هستند که اولا شبکه تبدیل و گردش الکتریسیته را سازمان می دهند و ثانیا در مواقعی که خورشید برای چند روز پنهان است، صفحه انرژی ذخیره ردیاب ها را به گونه ای تنظیم می کند که تا زمان دریافت نور خورشید بتوانند به کار خود ادامه دهند.

در داخل این محفظه، دستگاه تنظیم و تبدیل اکتریسیته متناوب و ارسال آن برای باتری های ذخیره انرژی قرار دارد.

در اینجا باطری های رزرو قرار دارند که ظرفیت ذخیره آنها برای مصرف دو روز است و به ردیاب ها کمک می کنند تا مثلا در شرایط ابری بودن کامل هوا، خود را برای دریافت مجدد نور خورشید آماده کنند.”

و سرانجام برق تولید شده برای پمپ کردن آب از عمق حدود 40 متری زمین و تبدیل آن به آب شیرین به مصرف می رسد.

در این نزدیکی، مزارعی از گندم هم وجود دارد که تحت نظارت کارشناسان بطور تجربی آبیاری می شود.

فواد احمد می گوید: “ما کشاورزان و مردم این منطقه را دعوت می کنیم که این محصولات تجربی را مشاهده کنند. این مزارع گندم بسیار بیش از هزار سخنرانی کمک می کنند تا مردم منافع استفاده از انرژی های تجدید پذیر را تجربه کنند. مردم قادر خواهند بود تا به چشم خود به داوری بپردازند و بیاموزند که چگونه از انرژی خورشیدی متمرکز بهره برداری کنند. با اطلاعات مشخصی که ما به شکل ارقام در اختیار مردم قرار خواهیم داد می توانند محاسبه کنند که چقدر سرمایه گذاری می کنند و چقدر سود می برند و این تکنولوژی چگونه به زندگی روزمره آنها کمک می کند.”

دانشمندان بر این نظرند که اگراین سیستم در دیگر مناطق نیمه صحرایی و جدامانده از شهرها نیز تجربه شوند، به جز کشاورزان گروه های اجتماعی دیگری نیز از آن بهره مند می شوند.

گابریل سالا می گوید: “در این تکنولوژی فقط باطری های خورشیدی از خارج از مصر وارد می شود. بقیه مواد به کار رفته در این تجربه شامل شیشه، آیینه ها، فلزات و بویژه آهن بطور معمول در محل تهیه می شود. به این ترتیب ما اشتغال نیز ایجاد می کنیم. این تکنولوژی نه تنها شرایط زندگی کشاورزان بلکه همه مردم در چنین مناطق دور افتاده ای را را بهبود می بخشد. به این ترتیب ما یک مشکل جهانی مربوط به انرژی را با یک رویکرد محلی، برطرف می کنیم.”

دانشمندان همچنین امیدوارند که بزودی نه تنها در مصر بلکه در تمام کشورهای درحال توسعه مردم بتوانند سیستم های ناکارآمد انرژی الکتریکی را کنار نهند. البته برای این کار آفتاب فراوان نیز باید به یاری انسان بیاید.

www.ies.upm.es/NACIR