سوخت خورشیدی بدون باتری – ژاپن با سوخت خورشیدی بدون باتری به موفقیت بزرگی دست یافت. دانشمندان ژاپنی یک سیستم فتوسنتز مصنوعی خود تنظیمکننده توسعه دادند که بدون نیاز به باتری، حتی زمانی که شدت نور تغییر میکند، سوخت خورشیدی تولید میکند.
دستگاهی که از گرما برای بهینه سازی خودکار فرایند تولید سوخت خورشیدی استفاده می کند
به گزارش پایگاه خبری پنج آسمان و به نقل از روزنامه “آن جیانگ” ( An Giang ) ژاپن:
فرایند تولید خودکار سوخت خورشیدی بدون باتری
تیمی از محققان دانشگاه متروپولیتن اوساکا(ژاپن) به تازگی روش جدیدی برای فتوسنتز مصنوعی منتشر کردند که به کاهش هزینه و پیچیدگی تولیدسوخت خورشیدی کمک میکند.
سوخت خورشیدی، نوعی سوخت مصنوعی که مستقیماً از انرژی خورشیدی تولید میشود.
آنها دستگاهی را توسعه دادند که قادر به “خودتنظیمی” بدون نیاز به سیستم کنترل باتری است.
دستگاه مبدل انرژی جدید از گرما برای بهینهسازی خودکار فرآیند تولید سوخت خورشیدی استفاده میکند.
این-فرآیند فتوسنتز مصنوعی مشابه نحوه استفاده گیاهان از نور خورشید برای تبدیل آب و دی اکسید کربن (CO₂)به ترکیبات غنی از انرژی است.
محصول نهایی این سیستم اسید فرمیک است. ماده شیمیایی که میتواند به عنوان سوخت پاک یا “ماده خام صنعتی” ذخیره و استفاده شود.
روش کار
واحد الکترولیز در این سیستم، انرژی الکتریکی را از سلولهای خورشیدی به انرژی شیمیایی تبدیل میکند.
سپس انرژی خورشیدی را به شکل اسید فرمیک جذب و ذخیره میکند. این پیشرفت وابستگی به قطعات الکترونیکی پیچیده را کاهش میدهد.
از طرفی به حفظ تولید کارآمد سوخت خورشیدی، حتی زمانی که شدت نور تغییر میکند، نیز کمک میکند.
تولید سوخت خورشیدی از CO₂ و آب
بسیاری از سیستمهای فتوسنتز مصنوعی فعلی از تکنیکهای ردیابی نقطه توان حداکثر (MPPT) برای تنظیم ولتاژ و جریان استفاده میکنند.
اما این سیستمها اغلب به باتریهای اضافی یا سختافزار کنترل الکترونیکی نیاز دارند که باعث افزایش هزینه و پیچیدگی میشود.
برای غلبه بر این مشکل، تیم تحقیقاتی قابلیت کنترل مستقیم را در سلول الکترولیتی ادغام کردند.
محققان تحت رهبری دانشیار یاسوئو ماتسوبارا و پروفسور یوتاکا آمائو از دانشگاه متروپولیتن اوساکا
باهمکاری شرکت هلدینگ ایدا، یک الکترولیزر حالت جامد منحصر به فرد توسعه دادند.
این الکترولیزر خودتنظیم است و از خواص الکترولیت جامد برای انجام عملکرد MPPT بدون نیاز به سختافزار اضافی استفاده میکند.
تولید خودکار سوخت خورشیدی بدون باتری
به گفته پروفسور آمائو، این سیستم به طور خودکار و بدون کنترل خارجی به تغییرات نور خورشید پاسخ میدهد.
با افزایش شدت نور، الکترولیز گرم میشود، مقاومت آن کاهش مییابد و جریان را آسانتر عبور میدهد و درنتیجه عملکرد پایدار خود را حفظ میکند.
تیم تحقیقاتی نمونه اولیه دستگاه را زیر نور خورشید واقعی آزمایش کرد و توانایی آن را در تبدیل مداوم آب و CO₂ به اسید فرمیک نشان داد.
حتی با تغییر شدت نور، کارایی خود را حفظ کرد. آنها همچنین اظهار داشتند که این فناوری پتانسیل عملی خود را در یک محیط واقعی ثابت کرده است.
توانایی تولید اسیدفرمیک کافی برای تامین انرژی یک مدل مینیاتوری را دارد که پتانسیل تولید وذخیره انرژی پاک برای کاربردهای خانگی آینده را نشان میدهد.
پنج آسمان مدیر پرویز فروزانی
