اخبار
در حال خواندن
رونمایی از بزرگترین خورشید مصنوعی جهان در آلمان
0

رونمایی از بزرگترین خورشید مصنوعی جهان در آلمان

توسط میثم نجفی ارشادی۲۲ آبان, ۱۳۹۶

همانطور که می دانید خورشید از جمله غنی‌ترین منابع انرژی در جهان به شمار می رود و از این رو، محققان در طی سال های اخیر تلاش هایی را برای استفاده بهینه از این منبع بی حد و مرز انرژی انجام داده اند. اما متاسفانه محدودیت هایی از قبیل فاصله بسیار زیاد خورشید با زمین، عدم امکان استفاده از آن در روزهای ابری و بارانی و غیره اجازه استفاده از حداکثر پتانسیل ها و ظرفیت های این منبع انرژی را نداده و این جا بود که جرقه تولید یک خورشید مصنوعی در ذهن محققان آلمانی زده شد.

بزرگترین خورشید مصنوعی جهان با بهره‌گیری از ۱۴۹ پروژکتور بزرگ در آلمان رونمایی شد!!!

شاید همه ما بعد شنیدن این خبر به این فکر افتادیم که آیا چنین چیزی امکان پذیر است که انرژی خورشید را با آن همه وسعت و بزرگی بتوان به صورت مصنوعی تولید و بهره برداری کرد؟ این کار چگونه امکان پذیر است ؟
برای پاسخ به این سوالات در ادامه مطلب با مکاسیس همراه باشید.

کشور آلمان به داشتن شهرهای آفتابی معروف است. از آنجایی که دولت این کشور نیز دوست دارد همچون دیگر کشورها در انرژی‌های تجدیدپذیر سرمایه‌گذاری کند، مرکز هوافضای آلمان موسوم به DLR اقدام به ساخت بزرگترین خورشید مصنوعی در دنیا کرده است. این پروژه Synlight نام گرفته و در شهر یولیش ساخته شده است. Synlight در سه طبقه بنا شده و قرار است تا برای پروژه‌های تحقیقاتی گوناگونی مورد استفاده قرار بگیرد. به عنوان نمونه‌ای از این تحقیقات می‌توان به تلاش برای تولید سوخت هیدروژن با استفاده از نور خورشید اشاره کرد.

خورشید را باید مهمترین منبع در بین تمامی منابع انرژی‌های تجدیدپذیر دانست. اگرچه توسعه تکنولوژی‌هایی برای استفاده از این منبع کار آن‌چنان سختی نیست، اما موارد زیادی وجود دارند که استفاده از نور و انرژی خورشید را مختل می‌کنند. به عنوان نمونه، در بخش قابل توجهی از هر ۲۴ ساعت روز یعنی در شب‌ها، امکان استفاده از انرژی خورشیدی وجود ندارد. همچنین در زمان ابری شدن هوا، مجددا استفاده از نور و انرژی خورشید با اختلال روبه‌رو می‌شود.

کارایی این منبع در عرض‌های جغرافیایی بالا به شدت کم می‌شود. از طرفی دیگر، متاسفانه در بخش‌هایی از دنیا همچون مناطق نزدیک به قطب، طی مدت مشخصی از سال، به طور دائم خبری از خورشید و نور و انرژی آن نیست و چندین ماه کاملا در تاریکی مطلق است. بزرگترین خورشید مصنوعی دقیقا برای چیره‌شدن به همین موانع در آلمان ساخته شده است.

یک لامپ نقطه‌ای، از یک تک منبع نور قدرتمند استفاده کرده و این نور را با بازتاب از یک آینه سهمی‌وار متمرکز می‌کند. در عوض، Synlight به عنوان بزرگترین خورشید مصنوعی ، یک جسم سهمی غول‌پیکر است که از ۱۴۹ لامپ‌ دارای قوس کوتاه زنون با توان ۷ کیلووات ساخته شده و قادر است تا ۱۱ میلی‌وات بر متر مربع نیرو تولید کند. در سه بار تست صورت گرفته در داخل محفظه آزمایش، دانشمندان توانستند نور متصاعد از تمامی این لامپ‌ها را در یک نقطه به اندازه بیست در بیست سانتی‌متر متمرکز کنند.

در دو آزمایش، ۲۲۰ کیلووات نیروی تابشی خورشید و در سومین آزمایش، ۲۸۰ کیلووات نیرو به دست آمد. در بهترین شرایط، Synlight می‌تواند ۳۲۰ کیلووات انرژی تولید کند. گفتنی است این میزان، ده هزار برابر از تابش خورشیدی عادی بر روی سطح زمین بیشتر است. در این شرایط، دما تا سه هزار درجه سانتی‌گراد (پنج هزار و چهارصد درجه فارنهایت) افزایش پیدا می‌کند.

تسهیل در تولید سوخت هیدروژن به کمک بزرگترین خورشید مصنوعی دنیا
بر اساس گفته‌های DLR، دستیابی به این دما فوق‌العاده بالا، برای انجام فرآیند‌هایی که از نور خورشید به منظور ایجاد سوخت‌هایی همچون هیدروژن استفاده می‌کنند کاملا ضروری است. در دید عموم، هیدروژن یک سوخت بسیار پاک است، چرا که بعد از سوختن، تنها آب باقی می‌گذارد. این دیدگاهی صحیح است، اما نکته اینجاست که ایجاد سوخت هیدروژن به میزان بسیار زیادی انرژی نیاز دارد، انرژی که باید از سوزاندن سوخت‌های فسیلی به دست بیاید! به این ترتیب، برای ایجاد یک سوخت پاک، باید میزان قابل توجهی سوخت فسیلی بسوزانیم و متاسفانه این کار خود سبب آلودگی هوا و محیط زیست می‌شود. به همین دلیل دانشمندان در تولید سوخت هیدروژن با مشکل مواجهند.

DLR امیدوار است دانشمندان به کمک Synlight بتوانند روشی کاربردی برای تقسیم آب به هیدروژن و اکسیژن با استفاده از نور خورشید پیدا کنند. اگرچه این کار از مدت‌ها قبل در آزمایشگاه‌ها انجام می‌گیرد، اما اندازه‌ آن به حدی کم است که تنها می‌توان برای پروژه‌های تحقیقاتی از این اکسیژن و هیدروژن استفاده کرد و هنوز راه زیادی تا تولید به میزان زیاد به منظور استفاده صنعتی مانده است.

علاوه بر تولید سوخت هیدروژن، DLR اهداف دیگری را نیز برای بزرگترین خورشید مصنوعی تعیین کرده است. به عنوان نمونه می‌توان به مطالعه بر روی عمر مواد مختلف تحت اشعه UV شدید پرداخت. دکتر کای ویگرد (Kai Wieghardt) درباره این پروژه گفت  :

Synlight به عنوان بزرگترین خورشید مصنوعی ، جای خالی اجزا و فرآیندهای حرارتی نیازمند به نور واقعی این ستاره را پر خواهد کرد. مقیاس خورشید مصنوعی جدید، چیزی بین لامپ‌های با عملکرد بالای آزمایشگاه DLR در شهر کلن و همچنین مراکز تکنیکی دارای مقیاس وسیع و بسیار گسترده همچون برج خورشیدی شهر یولیش است.

گفتنی است ساخت بزرگترین خورشید مصنوعی چیزی حدود ۳.۷۷ میلیون دلار هزینه داشته است. در این پروژه، شرکت خودروسازی فوق‌العاده محبوب BMW حدود ۱.۲ میلیون دلار سرمایه‌گذاری کرده است.

برای آشنایی بیشتر ویدیو زیر را تماشا نمایید

 

واکنش شما چیست؟
I like it
80%
interested
20%
Hate it
0%
What
0%
درباره نویسنده
میثم نجفی ارشادی

دانشجوی مهندسی مکانیک

پاسخ بدهید