الهام از "آفتابگردان" برای ساخت نیروگاه خورشیدی

کد خبر: ۲۱۹۸۰۱

تاریخ: ۲۵ دی ۱۳۹۰ - ۱۶:۴۸

محققان MIT اعلام کردند با الهام از الگوی گلهای آفتابگردان می توان کارایی صفحات خورشیدی در نیروگاه های متمرکز خورشیدی را به اندازه ای قابل توجه افزایش داد.

محققان MIT بر این باورند طراحی آینه های خورشیدی به شکل مارپیچی مشابه با بخش مرکزی گلهای آفتابگردان می تواند میزان فضای مورد نیاز برای احداث نیروگاه های خورشیدی متمرکز را کاهش داده و میزان نور خورشید جذب شده توسط آنها را افزایش دهد.

نیروگاه های متمرکز خورشیدی از یک سری آینه ها برخوردارند که به همراه خورشید حرکت کرده و مسیر حرکت آن را دنبال می کنند. این آینه ها در قالب دایره ای متمرکز قرار گرفته و نور خورشید را بر روی برجی مرکزی متمرکز می کنند، جایی که حرارت خورشید به برق تبدیل می شود.

در حال حاضر تعداد محدودی از این نیروگاه ها در سرتاسر جهان در حال بهره برداری هستند زیرا احداث این نیروگاه ها به فضایی بزرگ نیاز دارد. هر یک از این آینه ها باید به گونه ای نصب شوند که هم به سوی برج باشند و هم به سوی خورشید، بدون اینکه مسیر یکدیگر را مسدود کنند.

در حال حاضر آینه های این نیروگاه ها به شکل حلقه هایی موازی قرار دارند اما محققان MIT راهکاری بهتر را برای چینش این آینه ها ارائه کرده اند، محققان ابتدا بر روی میزان کارایی آینه ها در چینش معمولی مطالعه کرده و دریافتند هریک از آینه ها به صورت روزانه با مشکل مسدود شدگی و قرار گرفتن در سایه مواجه می شوند.

از این رو محققان مدلی رایانه ای را به منظور نزدیکتر کردن آینه های نیروگاه ها ارائه کردند و دریافتند مدل ارائه شده شباهت زیادی به مارپیچهای موجود در طبیعت دارد از این رو دانشمندان برای تکمیل این مدل از الگوی مرکزی دانه های موجود در گل آفتابگردان الهام گرفتند.

سر گیاه آفتابگردان درواقع یک گل نیست، بلکه مجموعه ای از گلهای کوچک است که در کنار یکدیگر متراکم شده اند، گلهای خارجی تر گلبرگها را حفظ می کنند و گلهای داخلی تر به دانه تبدیل می شوند. این گلها در الگویی مارپیچی در زاویه 137 درجه نسبت به یکدیگر قرار دارند.

بر اساس گزارش گیزمگ، محققان نیز با الهام از این ساختار فضایی از آینه های خورشیدی را مدل سازی کردند که در آن زاویه هر یک از آینه ها که در الگویی مارپیچی قرار داشتند، نسبت به یکدیگر زاویه ای 137 درجه ای است. این الگو می تواند 20 درصد از فضای مورد نیاز برای احداث نیروگاه های خورشیدی متمرکز را کاهش داده و از ایجاد سایه بر روی آینه ها جلوگیری کند به این شکل کارایی نیروگاه ها نیز افزایش پیدا خواهد کرد.

منبع: مهر