تامین انرژی جهان با استخراج سوخت پاک از خورشید

اعتمادآنلاین| تامین انرژی کافی برای برآوردن نیازهای انسان، یکی از بزرگترین چالش‌های پیش روی هر جامعه است. منابع قابل اطمینانی مانند نفت، گاز و ذغال‌سنگ در حال تخریب کیفیت هوا، زمین و اقیانوس هستند و با انتشار دی‌اکسید کربن و سایر گازهای گلخانه‌ای، تعادل اقلیم جهانی را تغییر می‌دهند. در همین حال، پیش‌بینی می‌شود که جمعیت در حال صنعتی شدن زمین، تا سال 2050 به 10 میلیارد نفر برسد؛ در نتیجه نیاز جایگزین‌های پاک این منابع، به شدت احساس می‌شود.

پژوهشگران دانشگاه ایالتی آریزونا(ASU) در حال بررسی فناوری‌های جدیدی هستند که می‌توانند راه را برای دستیابی به انرژی پاک و بادوام فراهم کنند و نیاز جهان به انرژی را برطرف سازند.

پژوهشگران در بررسی جدید خود، از نوعی فناوری استفاده کردند که نیمه‌رساناهای جمع‌آوری کننده نور و مواد قادر به واکنش شیمیایی که سوخت پاک را تولید می‌کنند، ادغام می‌کند. این پژوهش جدید، تداخل ظریف اجزای اصلی چنین دستگاه‌هایی را بررسی می‌کند و یک چارچوب نظری برای درک و مشخص کردن واکنش‌های تشکیل دهنده سوخت ارائه می‌دهد. نتایج این پژوهش، راهبردهایی را برای بهبود کارایی و عملکرد چنین فناوری‌هایی نشان می‌دهند و آنها را یک گام به تجاری‌سازی نزدیک‌تر می‌کنند.

شاید تولید هیدروژن و کاهش کربن با استفاده از چنین روش‌هایی، روزی به جایگزین کردن منابع سوخت‌های فسیلی برای کاهش تولید کالاهای مبتنی بر کربن از جمله سوخت‌ها، مواد پلاستیکی و مصالح ساختمانی منجر شوند.

در این فناوری، از انرژی خورشیدی برای راه‌اندازی واکنش‌های شیمیایی که قادر به تولید سوخت و ذخیره انرژی در پیوندهای شیمیایی هستند، استفاده می‌شود. گری مور(Gary Moore)، استادیار دانشگاه ایالتی آریزونا از نویسندگان این پژوهش گفت: ما در این پژوهش، سیستم‌هایی را ابداع کرده‌ایم که نور را با راهبردهای شیمیایی ذخیره انرژی ادغام می‌کنند.

یکی از جالب‌ترین و فراوان‌ترین منابع تولید انرژی بادوام و مبتنی بر کربن، نور خورشید است. به کار گرفتن فناوری‌های مبتنی بر نور خورشید، در سال‌های اخیر مورد توجه بسیاری قرار گرفته است.

ابزار یا سلول‌های خورشیدی فتوولتاییک(PV)، نور خورشید را جمع‌آوری و آن را مستقیما به الکتریسیته تبدیل می‌کنند. بهبود مواد و کاهش هزینه‌ها، ابزار فتوولتاییک را به یک گزینه خوب برای انرژی تبدیل کرده و موجب شده که این فناوری در ایالاتی مانند آریزونا به کار گرفته شود و انرژی مورد نیاز هزاران خانه را تامین کند.

مور افزود: دستیابی به انرژی خورشیدی با استفاده از ابزار فتوولتاییک، کافی نیست. بسیاری از منابع تجدیدپذیر مانند نور خورشید و باد، همیشه در دسترس نیستند؛ در نتیجه ذخیره منابع، بخش مهمی از فناوری‌های آینده به شمار می‌رود تا بتواند نیاز جهانی به انرژی را در مقیاس بزرگ برطرف کند.

منبع: ایسنا