دوشنبه ۱۸ اردیبهشت ۱۳۹۶ - ۱۸:۲۱

فناوری نوینی که موجب کاهش شدید مصرف انرژی می‌شود

معجزه پلیمر جادویی در خنک کردن ساختمان‌های بزرگ

فناوری

گروه جامعه:مسئله کاهش حرارت ساختمان‌ها، نیروگاه‌ها و دیگر بخش‌های صنعتی همواره یکی از چالش‌های مهم دولت‌ها محسوب می‌شود؛ چرا که مستلزم استفاده از تجهیزات مختلف و صرف هزینه و انرژی قابل توجهی است.

فناوری/ مریم سادات کاظمی: این مسئله بخصوص در فصل‌های گرم تشدید می‌شود؛ چرا که حرارت تولید شده از صنایع علاوه بر افزایش گرمای جو، بازدهی دستگاه‌های تهویه مطبوع را نیز کم کرده و از عمر مفید آن‌ها می‌کاهد. از طرفی خنک کردن ساختمان‌ها نیز امری اجتناب ناپذیر است که تا به امروز از سیستم‌های خنک کننده و تهویه برای این کار استفاده شده است. در سالیان اخیر استفاده از عایق‌های حرارتی نیز بسیار مورد استقبال قرار گرفت، اما نوآوری جدید در حوزه فناوری این بار توانسته بدون صرف انرژی و هزینه بالا، تأثیری فوق العاده در کاهش حرارت مواد و سطوح مختلف داشته باشد.

 ورقه‌های نازک خنک کننده

پژوهشگران دانشگاه کلورادو آمریکا بتازگی توانستند ورقه هایی بسیار کاربردی طراحی کنند که ضخامت آن به زحمت به 50 میکرومتر می‌رسد؛ این ورقه‌ها تنها کمی ضخیم‌تر از ورقه‌های آلومینیومی هستند و ظاهری شبیه به ورقه‌های نایلونی دارند. این ترکیب، خاصیتی منحصر به فرد دارد که مشابه آن در طبیعت یافت نمی‌شود. با این حال می‌تواند مواد مختلف را بدون نیاز به آب و انرژی خنک کند و به این دلیل منافاتی با سیاست‌های حفاظت از محیط زیست هم ندارد. از طرفی به سادگی قابل تهیه است و هزینه زیادی در بر نخواهد داشت.

ریز مولکول‌های شیشه با پوشش نازکی از نقره، ترکیب اصلی این ورقه‌های پلیمری است که ساختار ویژه آن عملکرد خنک کننده تابشی منفعل را دارد. این فرایند باعث می‌شود یک ماده به طور طبیعی و بدون صرف انرژی حرارت خود را به شکل پرتوهای مادون قرمز از دست بدهد. در این شرایط افزایش حرارت، کنترل شده و انرژی هدر نمی‌رود.

 خنک شدن سطح حتی در برابر نور خورشید

گرچه خنک کردن یک ماده یا ساختار به دور از نور خورشید کار به نسبت ساده‌ای به نظر می‌رسد، اما در صورت تماس مستقیم با پرتوهای گرم خورشید، به طور قطع کار دشواری خواهد بود. اما این سیستم تازه، این توانایی را دارد که حتی با جذب مستقیم سطح کمی از انرژی خورشید هم عملکرد خنک کنندگی خود را به‌خوبی انجام دهد.

مسئله گرمای حاصل از نور خورشید، بخصوص برای سطح پشت بام ها، پانل‌های خورشیدی و نیروگاه‌های حرارتی بسیار چالش برانگیز بود، چرا که عایق‌های مرسوم چندان در برابر این گرما مؤثر نبودند. به این ترتیب پژوهشگران باید ماده‌ای را انتخاب می‌کردند که قادر باشد پرتوهای مادون قرمز خورشید را به جو بازگرداند. به همین دلیل ترکیب شیشه و نقره مناسب به نظر می‌رسید که به شکل لایه بسیار نازکی در این ورقه‌ها تعبیه شد.

پس از تأیید این طرح تولید انبوه آن آغاز شد تا هزینه‌ها کاهش یابد و از طرفی برای مصارف گوناگون استفاده شود. همان طور که اشاره شد کاربرد این لایه‌ها ساده است و کافی است سقف خانه‌ای با 10 تا 20 متر مکعب از این لایه، مانند ورقه‌های آلومینیوم پوشیده شود تا فضای داخلی در طول تابستان به طور کامل خنک باشد!

 کاربردهای متنوع؛ از صنعت تا کشاورزی

مهم‌ترین مزیت این فناوری نوین عملکرد 24 ساعته در تمام روزهای هفته بدون نیاز به هیچ منبع انرژی است. کاربردهای متعدد این طرح در صنعت انرژی، هوافضا، کشاورزی، مصارف خانگی و... می‌تواند جایگزین بسیاری از روش‌های پیشین شده و صرفه جویی قابل توجهی در پی داشته باشد.

به گفته پژوهشگران این پوشش پلیمری علاوه بر خانه‌ها و ساختمان‌ها برای خنک کردن مراکز و نیروگاه‌های حرارتی نیز مناسب است. در حال حاضر مقدار زیادی آب و انرژی برای حفظ دمای مطلوب صرف می‌شود. این لایه پلیمری همچنین می‌تواند به بهبود عملکرد و طول عمر پانل‌های خورشیدی نیز کمک می‌کند.

تعبیه این پوشش روی سطح پانل خورشیدی، این سطح را خنک نگه داشته و کارایی آن را نیز یک تا دو درصد افزایش می‌دهد. گرچه شاید این میزان به نظر جزئی باشد، اما در مقیاس زیاد، تفاوت چشمگیری خواهد داشت. با توجه به مزایای فراوان این فناوری نوین، دانشمندان توصیه به کاربرد گسترده و تجاری سازی آن در بخش‌های مختلف دارند.

آن‌ها توانستند این طرح را در مساحت 200 متر مربع در سال جاری میلادی در کلورادو نصب کنند که آزمایشی موفقیت آمیز در مقیاس بزرگ محسوب می‌شود.

منبع: روزنامه قدس

ارسال نظر

شما در حال ارسال پاسخ به نظر « » می‌باشید.