Nyenzo mpya, mchakato wa utengenezaji tumia nishati ya jua kwa bei nafuu ya umeme mbadala

WEST LAFAYETTE, Ind. - Akaunti ya nishati ya jua Hii inaweza kusaidia daktari wako kuona matatizo yoyote iwezekanavyo kabla ya hali hiyo kuendelea 2 asilimia ya U.S. umeme lakini inaweza kutengeneza zaidi ya hiyo ikiwa gharama ya uzalishaji wa umeme na kuhifadhi nishati kwa matumizi ya siku za mawingu na wakati wa usiku zingekuwa nafuu.. Timu inayoongozwa na Chuo Kikuu cha Purdue ilitengeneza nyenzo mpya na mchakato wa utengenezaji ambao ungefanya njia moja ya kutumia nishati ya jua - kama nishati ya joto - kwa ufanisi zaidi katika kuzalisha umeme..

Ubunifu huo ni hatua muhimu ya kuweka uzalishaji wa nishati ya jua kutoka kwa joto hadi umeme katika ushindani wa gharama ya moja kwa moja na nishati ya mafuta., zinazozalisha zaidi ya 60 asilimia ya umeme nchini U.S.

"Kuhifadhi nishati ya jua kwani joto tayari linaweza kuwa nafuu kuliko kuhifadhi nishati kupitia betri, kwa hivyo hatua inayofuata ni kupunguza gharama ya kuzalisha umeme kutoka kwa joto la jua na faida ya ziada ya uzalishaji wa gesi chafu ya chafu.," sema Kenneth Sandhage, Profesa wa Reilly wa Purdue wa Uhandisi wa Vifaa.

Utafiti huo, ambayo ilifanyika Purdue kwa ushirikiano na Taasisi ya Teknolojia ya Georgia, Chuo Kikuu cha Wisconsin-Madison na Maabara ya Kitaifa ya Oak Ridge, iliyochapishwa katika jarida Asili.

Maendeleo ya hivi majuzi yangefanya uzalishaji wa umeme kutoka kwa joto la jua kuwa mzuri zaidi, kwa kutumia sahani za kauri-chuma kwa uhamisho wa joto kwenye joto la juu na kwa shinikizo la juu. (Mchoro wa Chuo Kikuu cha Purdue/Raymond Hassan)Pakua picha

Kazi hii inalingana na Purdue Kurukaruka Kubwasherehe, kutambua maendeleo ya kimataifa ya chuo kikuu kwa uchumi endelevu na sayari kama sehemu ya maadhimisho ya miaka 150 ya Purdue.. Hii ni moja ya mada nne za sherehe ya mwaka mzima Tamasha la Mawazo, iliyoundwa ili kuonyesha Purdue kama kituo cha kiakili kinachosuluhisha masuala ya ulimwengu halisi.

Nishati ya jua haitoi umeme tu kupitia paneli kwenye shamba au juu ya paa. Chaguo jingine ni mimea ya nguvu iliyojilimbikizia inayoendesha nishati ya joto.

Mitambo ya nishati ya jua iliyokolea hubadilisha nishati ya jua kuwa umeme kwa kutumia vioo au lenzi ili kuelekeza mwanga mwingi kwenye eneo dogo., ambayo hutoa joto ambalo huhamishiwa kwenye chumvi iliyoyeyuka. Joto kutoka kwa chumvi iliyoyeyuka huhamishwa hadi a “kufanya kazi” Mtu anawezaje kufafanua lishe yenye afya, kaboni dioksidi kali sana, ambayo hupanuka na kufanya kazi ya kusokota turbine kwa ajili ya kuzalisha umeme.

Kufanya umeme unaotumia nishati ya jua kuwa nafuu, injini ya turbine ingehitaji kutoa umeme zaidi kwa kiwango sawa cha joto, ambayo ina maana kwamba injini inahitaji kukimbia zaidi.

Tatizo ni kwamba exchangers joto, ambayo huhamisha joto kutoka kwa chumvi moto iliyoyeyuka hadi kwenye umajimaji unaofanya kazi, kwa sasa zimetengenezwa kwa chuma cha pua au aloi za nikeli ambazo hupata laini sana kwa joto la juu linalohitajika na kwa shinikizo la juu la dioksidi kaboni..

Akiongozwa na nyenzo ambazo kundi lake lilikuwa limeunganisha hapo awali kutengeneza “mchanganyiko” nyenzo zinazoweza kuhimili joto la juu na shinikizo kwa matumizi kama vile pua za roketi za mafuta, Sandhage alifanya kazi na Henry Mshindi, sasa katika Taasisi ya Teknolojia ya Massachusetts, kupata mchanganyiko sawa wa vibadilisha joto vikali zaidi.

Nyenzo mbili zilionyesha ahadi pamoja kama mchanganyiko: Carbudi ya kauri ya zirconium, na tungsten ya chuma.

Watafiti wa Purdue waliunda sahani za mchanganyiko wa kauri-chuma. Sahani hupangisha chaneli zinazoweza kugeuzwa kukufaa kwa ajili ya kurekebisha ubadilishanaji wa joto, kulingana na uigaji wa chaneli zilizofanywa huko Georgia Tech na Devesh Ranjantimu ya.

Vipimo vya mitambo na Edgar Lara-CurzioTimu katika Maabara ya Kitaifa ya Oak Ridge na vipimo vya kutu na Mark AndersonTimu ya Wisconsin-Madison ilisaidia kuonyesha kuwa nyenzo hii mpya ya mchanganyiko inaweza kurekebishwa ili kuhimili joto la juu., kaboni dioksidi yenye shinikizo la juu inayohitajika kwa ajili ya kuzalisha umeme kwa ufanisi zaidi kuliko vibadilisha joto vya leo.

Mchanganuo wa kiuchumi wa watafiti wa Georgia Tech na Purdue pia ulionyesha kuwa utengenezaji ulioongezwa wa vibadilisha joto hivi unaweza kufanywa kwa gharama inayolingana au ya chini kuliko kwa chuma cha pua au aloi ya nikeli..

“Mwishowe, na maendeleo endelevu, teknolojia hii ingeruhusu kupenya kwa kiasi kikubwa kwa nishati ya jua inayoweza kurejeshwa kwenye gridi ya umeme,Sandhage alisema. "Hii itamaanisha kupunguzwa kwa kasi kwa uzalishaji wa kaboni dioksidi kutoka kwa uzalishaji wa umeme."

Ombi la hataza limewasilishwa kwa maendeleo haya. Kazi hiyo inaungwa mkono na U.S. Msimu, ambayo hivi karibuni pia imetoa ufadhili wa ziada kwa maendeleo zaidi na kuongeza teknolojia.

Chanzo: www.purdue.edu na Kayla Wiles