3 دقیقه
تصور کنید نور خورشید هنوز بتواند تجهیزات را در عمق کامل ده متری زیر موجها روشن نگه دارد. شاید دور از ذهن به نظر برسد، اما گروهی از پژوهشگران در چین فناوری خورشیدی را به عمقی بردهاند که بسیاری آن را از نظر عملی چندان ممکن نمیدانستند.
تأمین برق ابزارهای غوطهور در آب مدتها یک دردسر جدی و لجستیکی بوده است. باتریها خالی میشوند. کابلهای اتصال، حرکت را محدود میکنند. سرویس و نگهداری تجهیزات در محیطهای میدانی پرهزینه و زمانبر است. بنابراین دانشمندان یک پرسش ساده اما سرسختانه مطرح کردند: آیا فناوری فتوولتائیک میتواند در جایی کار کند که نور کمجان است و دریا رفتاری ناپایدار دارد؟
پاسخ از آزمایشهایی در نزدیکی دریای جنوبی چین به دست آمد. پژوهشگران دانشگاه یوننان پنلها را تا عمق ده متری پایین بردند و از آنها برای شارژ چند باتری لیتیومی در حدود دو ساعت استفاده کردند. نکته اصلی فقط فرو بردن سلولهای رایج در آب نبود؛ این تیم دستگاههای تازهای از پروسکایتهای هالید سرب ساخت که با پلیمری به نام پلیهگزامتیلن گوانیدین هیدروکلراید ترکیب شده بود تا عملکرد و پایداری آنها در آب دریا افزایش یابد.
درباره چه میزان توان صحبت میکنیم؟ در آزمایشها، این سلولها در عمق دو متری حدود ۱۴۱۶ میلیواتساعت، در عمق شش متری ۷۵۲ میلیواتساعت و در عمق ده متری ۳۲۴ میلیواتساعت انرژی تولید کردند. بازده کلی تبدیل انرژی در اندازهگیریهای آزمایشگاهی به حدود ۳۵ درصد رسید. شاید این مقدار برای راهاندازی یک پیشران بزرگ کافی نباشد، اما برای دوربینهای کوچک، حسگرهای محیطی و سامانههای ارتباطی کممصرف که نزدیک سطح آب کار میکنند، کاملا مناسب است.
آنچه این دستاورد را مهم میکند، مقیاس و دوام آن است. پژوهشهای پیشین درباره فتوولتائیک زیر آب عمدتا در عمق یکی دو متری باقی مانده بودند، عمقی که برای بسیاری از مأموریتهای میدانی چندان کاربردی نیست. تیم دانشگاه یوننان میگوید پنلهای آنها میتوانند بیش از پنج سال بدون تعویض در زیر آب کار کنند؛ موضوعی که راه را برای ایستگاههای بلندمدت و بینیاز از نگهداری در بستر دریا یا سکوهای متصل به شناورها باز میکند.
البته ملاحظاتی هم وجود دارد. رشد موجودات و لایههای دریایی، از لجن زیستی گرفته تا جلبکها و بارناکلها، میتواند سطحهای نوری را بپوشاند و جذب انرژی را به شدت کاهش دهد. اینکه این سلولهای مبتنی بر پروسکایت در برابر شیمی واقعی اقیانوس، طوفانها و رسوبگذاری زیستی چه عملکردی خواهند داشت، هنوز به مطالعه میدانی طولانیمدت نیاز دارد. آیا برنامههای پاکسازی یا پوششهای ضد رسوب لازم خواهد بود؟ به احتمال زیاد بله.
در حال حاضر، این کار به الگویی متفاوت برای پایش اقیانوس اشاره میکند: شبکهای از حسگرهای پراکنده و خودکار که با نور خورشید محیطی، پس از عبور از آب، تغذیه میشوند. این مطالعه در مجله Cell منتشر شده و یک پرسش کاربردی و امیدوارکننده مطرح میکند: اگر فناوری خورشیدی بتواند ده متر آب دریا را تاب بیاورد، چه تعداد از خلأهای دادهای در دریا را سرانجام میتوانیم پر کنیم؟
.avif)
نظر بگذارید
نظرات (2)
ایده جذابه ولی 35٪ تو آزمایشگاه، تو آب آزاد کلی کمتر میشه، پوشش ضد رسوب لازم وگرنه بعد چند ماه همه چی میپوشه. با این حال برای حسگرها عالیه
واقعا نور میتونه تا ده متر اینقدر کار کنه؟ اعداد خوبن ولی اگه لایه زیستی و طوفان حساب کنیم چی میشه... هنوز باید کلی آزمایش میدانی ببینیم