Энергетика ва муҳити зист

Ҳуҷайраҳои офтобӣ, ки метавонанд аз борон энергия тавлид кунанд

Ҳуҷайраҳои офтобӣ, ки метавонанд аз борон энергия тавлид кунанд

Графен мавзӯи барномаҳои тадқиқотӣ дар муассисаҳои илмии сершумори тамоми ҷаҳон дар мавриди манфиатҳо барои энергияи барқароршаванда мебошад, ба монанди онҳое, ки дар донишгоҳҳои Манчестер ва Абу-Даби дар аввали соли ҷорӣ ширкат варзиданд. Мавод асосан як қабати атоми карбон мебошад, ки дар сохтори панҷаравӣ ҷой дода шудааст, ки онро месозад 10 маротиба аз пӯлод мустаҳкамтар аст аммо 1000 маротиба сабуктар аз як варақ. Он барои таҳияи ҷузъҳо ва гаҷетҳои барқӣ ва ашёи дигар, аз сенсорҳо ва батареяҳо то мембранаҳои мубодилаи ион бо як қатор барномаҳои эҳтимолӣ, аз ҷумла энергетика, мудофиа ва обтозакунӣ, имкониятҳои калон дорад.

Дар робита ба манфиатҳои эҳтимолӣ барои энергияи барқароршаванда, муҳаққиқон кашф карданд, ки он метавонад энергияро аз графит беҳтар нигоҳ дорад, яъне маънои онро барои нигоҳдории энергия дар батареяҳо, дар EVs ва ҳуҷайраҳои сӯзишворӣ истифода бурдан мумкин аст. Он инчунин метавонад барои таҳияи қабатҳои зидди инъикоскунандаи ҳуҷайраҳои офтобӣ истифода шавад.

Чанде пеш, муҳаққиқони Донишгоҳи Уқёнуси Чин дар Чиндао кашф карданд, ки графен инчунин метавонад барои истеҳсоли энергия аз қатраҳои борон кӯмак кунад. Он метавонад ба он ноил шавад, зеро борон комилан аз об иборат нест, инчунин он дорои як қатор намакҳо мебошад, ки метавонанд ба ионҳои мусбат ва манфӣ тақсим карда шаванд. Ин дар навбати худ маънои онро дорад, ки реаксияи оддии химиявиро барои истифодаи қувваи барқ ​​истифода бурдан мумкин аст, ки бо истифодаи графен ҷудо кардани ионҳои заряддори мусбат, ки натрий, калсий ва аммонийро дар бар мегирад, барои тавлиди нерӯи барқ ​​истифода мешавад. Одатан, вақте ки қатраи борон дар болои панели офтобӣ менишинад, намакҳои гуногуни дохили он маънои онро доранд, ки он метавонад якчанд зарядҳои нобаробарро ба вуҷуд орад. Электронҳое, ки бо ионҳои заряди мусбат пайваст мешаванд, таъсиреро ба вуҷуд меоранд, ки бо ҳамкории кислотаи-кислотаи Люис маълуманд.

Дар назария, бо назардошти он, ки гарчанде панелҳои офтобӣ ҳанӯз дар рӯзҳои абрнок тавлид мекунанд, миқдори энергияе, ки тавлид мешавад, назар ба рӯзҳои офтобӣ камтар аст, агар муҳаққиқон як ҳуҷайраи оф-тобии офаринишро, ки аз борон нерӯи барқ ​​тавлид мекунад, таҳия кунанд, ин ба афзоиши ҳозираи офтоб кӯмак мекунад самаранокии панел.

То ҳол озмоиш ҳоло дар марҳилаи аввал аст, аммо натиҷаҳо умедбахш буданд. Муҳаққиқон муваффақ шуданд, ки дар давоми тадқиқот садҳо микровольт тавлид кунанд ва ба даст оварданд 6.53 самаранокии табдили хуршед ба электр аз панели фармоишии офтобӣ. Раванди мазкур илова кардани қабати графен ба ҳуҷайраҳои ҳассосшудаи офтоб буд, ки пас аз он ба пуштибонии шаффофи оксиди тунии индий ва пластмасса гузошта мешуд. Ин ба ҳуҷайра имкон дод, ки ҳам аз офтоб ва ҳам аз борон қудрат ҳосил кунад.

Аслан, чӣ рӯй медиҳад, ки ионҳои мусбат бо графен пайваст шуда, қабати дучандро бо номи псевдокапаситор маъруф мекунанд. Фарқи энергетикии байни ду қабатро барои тавлиди ҷараёни электр истифода бурдан мумкин аст. Масъала дар он аст, ки ионҳо дар қатраҳои борон дар консентратсияҳои кам мавҷуданд, бинобар ин, дар он ҷо саволе ба миён меояд, ки чӣ гуна аз чунин консентратсияҳои кам нерӯи барқ ​​тавлид кардан мумкин аст. Ҳоло муҳаққиқон дар ин самт кор мекунанд ва инчунин меандешанд, ки чӣ гуна технология метавонад ионҳои гуногунро дар борон ҳал кунад.

Роҳҳои дигари истифодаи графен барои афзоиши ҳаҷми энергияи барқароршавандаи офтоб офаридани маводест, ки гармӣ ва рӯшноии атрофро аз худ карда метавонад. Ин, дар навбати худ, метавонад ба панелҳои офтобӣ имкон диҳад, ки дар дохили бино аз нури парешони офтоб нерӯи барқ ​​тавлид кунанд.

Таҳқиқоти ҳозира дар маҷалла дастрасанд Angewandte Chemie.


Видеоро тамошо кунед: Red Tea Detox (Ноябр 2021).