الصين تطور جهازا مخروطيا ثلاثي الأبعاد يزيد كفاءة التحويل الحراري الشمسي

طور علماء صينيون جهازا جديدا ذا هيكل مخروطي مجوف ثلاثي الأبعاد بإمكانه زيادة كفاءة التحويل الحراري الشمسي بشكل كبير.

وقال مقال نشرته مجلة ناشيونال ساينس ريفيو على الانترنت مؤخرا، وهي مجلة انجليزية تابعة للأكاديمية الصينية للعلوم، إن هذا الجهاز الذي يطلق عليه اسم جهاز النتح الصناعي وتم تطويره من قبل تشو جيا وفريقه من جامعة نانجينغ، مستوحى من عملية النتح في الأشجار.

وذكر المقال أن الجهاز مزود بمسار مائي خاص ذي اتجاه واحد ما يقلل فقدان الطاقة أثناء عملية التوصيل.

ويمكن للهيكل المخروطي المثبت على غشاء من أكسيد الجرافين جمع كمية كبيرة من أشعة الشمس على مدار اليوم مقارنة بالأجهزة المسطحة التي تسرب حوالي 10 إلى 50 في المئة من ضوء الشمس، وبالتالي فانه يؤدي بشكل أفضل في العالم الحقيقي مقارنة بأدائه في المختبر.

ونتيجة لذلك، يمكن للجهاز زيادة معدل التحويل الحراري الشمسي إلى 85 في المئة، ما يعد أعلى بأكثر من نسبة الـ 40 في المئة بالأجهزة الشائعة.

وأعرضت الكثير من القطاعات عن استخدام الطاقة الشمسية نظرا لانخفاض معدل التحويل بسبب تسريب أشعة الشمس والحمل الحراري والتوصيل. ومن المتوقع أن يفتح الجهاز إمكانيات جديدة للاستفادة من الطاقة الشمسية.

وقام فريق تشو بتطبيق هذا الهيكل لأول مرة في معالجة مياه الصرف عبر الطاقة الشمسية. وقد اظهر الاختبار انه لا يمكنه استعادة المياه النظيفة وحسب، ولكن أيضا إعادة تدوير المعادن الثقيلة مثل النحاس والكادميوم.

ويمكن تحسين الهيكل في المستقبل ليتمتع بعمر اطول، علاوة على إعادة تدوير المزيد من المعادن الثقيلة، حسب المقال.