جمع‌آوري گرماي تابشي سطح خيابان‌ها

کد خبر: ۱۳۳۵۴۷

تاریخ: ۰۹ آذر ۱۳۸۹ - ۰۹:۵۶

گرماي تابشي ناشي از سطح آسفالت خيابان و پياده‌روها، يكي از دلايلي بود كه توضيح مي‌داد چرا دماي هواي داخل شهرها به شكل قابل توجهي، بيشتر از دماي هواي حومه شهر يا نواحي روستايي است.

اكنون تيمي از محققان دانشگاه Rhode Island URI ايالات متحده در حال انجام آزمايش‌هايي هستند تا بتوانند انرژي خورشيدي ناشي از اين تابش را به منظور ذوب كردن يخ‌ها، گرم كردن خانه‌ها، روشن كردن تابلوها و چراغ‌هاي راهنمايي و رانندگي جمع‌آوري كرده و به شكل بالقوه از اين انرژي در بسياري از كاربردهاي ديگر استفاده كنند.

پروفسور وان لي از دانشگاه URI مي‌گويد: ما در كشور ايالات متحده، كيلومترها پوشش آسفالتي داريم كه سطح خيابان‌ها، جاده‌ها و بزرگراه‌ها را پوشانده است. اين پوشش در تابستان، مقدار بسيار زيادي گرما به خود جذب كرده و باعث افزايش بيش از حد دما در جاده‌ها و خيابان‌ها مي‌شود. اگر بتوانيم اين گرما را جمع‌آوري كرده و در بسياري از كاربردهاي روزانه استفاده كنيم،‌ علاوه بر صرفه‌جويي در مصرف سوخت‌هاي فسيلي مي‌توانيم گرماي جهاني را نيز كاهش دهيم.

براي رسيدن به اين مقصود، تيم محققان 4 روش بالقوه براي رسيدن به اين مقصود و پروژه‌هايي براي تبديل اين روش‌ها به واقعيت را پيشنهاد كرده‌اند. بعضي از اين 4 روش ساده و بعضي ديگر پيچيده هستند.

يكي از ساده‌ترين روش‌ها، نصب سلول‌هاي فتوولتائيك روي پل‌هاي جداكننده بزرگراه‌ها و توليد الكتريسته‌اي لازم جهت علائم هشداردهنده و چراغ‌هاي ترافيكي است. علاوه بر اين، سلول‌هاي فتوولتائيك را مي‌توان در ميان سرعتگيرهاي جاده‌اي و خياباني تعبيه كرد.

اين پروژه‌اي است كه امروزه مي‌توان به لطف تكنولوژي‌هاي موجود و نسل جديد باتري‌هاي خورشيدي بسيار انعطاف‌پذير انجام داد.اين باتري‌ها صرف‌نظر از زاويه تابش خورشيد مي‌توانند نصب شوند و انرژي الكتريسيته لازم را در خود ذخيره كنند.

يكي ديگر از روش‌هاي عملي، خواباندن لوله‌هاي آب زير سطح آسفالت است. زماني كه آب توسط تابش خورشيد به سطح آسفالت گرم شد، آب گرم را به سطح زير پل‌ها و معابر مهم توسط لوله‌كشي پمپ كرد و به اين وسيله يخ‌هاي انباشته در سطح جاده را ذوب كرد تا نيازي به پاشيدن نمك يا ماسه و شن روي جاده نباشد.

همچنين مي‌توان از اين آب گرم براي گرم كردن خانه‌هاي اطراف يا رفع نياز آب گرم استفاده كرد يا اين كه اين گرما به بخار تبديل شده و از آن براي چرخاندن توربين‌هاي سنتي كوچك در كارخانه‌ها استفاده كرد.

براي ارزيابي ميزان كارايي اين روش و درصد امكان تبديل اين موضوع به واقعيت انواع آسفالت و سيستم‌هاي لوله‌كشي مورد آزمايش قرار گرفت.

يكي از خواص آسفالت اين است كه گرما را بخوبي در خود حفظ مي‌كند. بنابراين حتي پس از غروب خورشيد آسفالت و آب داخل لوله‌ها گرم باقي مي‌مانند. آزمايش‌ها نشان داد كه تحت شرايط خاص حتي دماي آب از دماي آسفالت بيشتر مي‌شود.

روش سوم استفاده از خاصيت ترموالكتريك براي توليد الكتريسيته‌اي كم اما قابل استفاده است. در اين روش از 2نوع نيمه هادي يكسان استفاده شده كه 2 نقطه سرد و گرم را به هم متصل مي‌كند.

در اين شبكه مقدار كمي الكتريسيته توليد مي‌شود.البته اين ايده به دليل عدم وجود ابزارهاي عملي مورد نياز در بازار كنوني بيشتر در آينده كاربرد دارد. شايد آينده‌گرايانه‌ترين ايده جايگزيني راه‌هاي آسفالته با جاده‌هايي است كه پلاك‌هاي الكترونيكي بزرگ و بادوام كه شامل باتري‌هاي فتوولتائيك، حسگرها و LED هاست، باشد.پروفسور لي معتقد است كه تكنولوژي لازم براي انجام اين كار هم‌اكنون موجود است، اما بسيار هزينه‌بر مي‌باشد. به گونه‌اي كه ساخت تنها يك بلاك از اين نوع جاده 100 هزار دلار هزينه در بر خواهد داشت.اكنون نزديك به 100 سال است كه از آسفالت در جاده‌ها استفاده مي‌شود و شايد زمان آن رسيده باشد كه در آينده‌اي نزديك جاي خود را به كانديداي ديگري بدهد.