دستگاه نوآورانه جمع آوری آب را در حالی که سلول‌های خورشیدی را خنک می‌کند، بهبود می‌دهد

محققان معاصر در عربستان سعودی دستگاهی نوآورانه را معرفی کرده‌اند که قادر به استخراج آب از جو برای خنک کردن سلول‌های خورشیدی بدون نیاز به برق است. این فناوری پیشگام نه تنها وعده کاهش هزینه‌های عملیاتی را می‌دهد بلکه هدف آن افزایش قابل توجه نرخ جمع‌آوری آب در مناطق خشک است.

با توجه به تعهد عربستان سعودی به گسترش بخش انرژی خورشیدی خود که در حال حاضر بیش از 80 درصد از تلاش‌های انرژی تجدیدپذیر آن را تشکیل می‌دهد، چالش گرم شدن سلول‌های خورشیدی به طور فزاینده‌ای مشهود شده است. مکانیزم‌های خنک‌کننده سنتی اغلب به برق وابسته هستند که این امر به ویژه در مناطق روستایی که تأمین برق می‌تواند نامعتبر باشد، چالش‌هایی را به وجود می‌آورد.

یک ابتکار تحقیقاتی مشترک به رهبری استاد کیائوچیانگ گان از KAUST منجر به راه‌حلی خنک‌کننده غیرفعال شده است که به‌طور کامل از گرانش و مواد ارزان برای برداشت آب از جو استفاده می‌کند. این دستگاه دوکاره نه تنها کارایی سلول‌های خورشیدی را حفظ می‌کند بلکه آب تازه‌ای برای کاربردهای مختلف، از جمله آبیاری و سیستم‌های خنک‌کننده ساختمان‌ها فراهم می‌کند.

پیشرفت‌ها در جمع‌آوری آب جوی نشان می‌دهد که هوا مقادیر زیادی آب دارد، اما استخراج مؤثر در مناطق خشک معمولاً نیاز به منابع الکتریکی دارد. با این حال، با استفاده از یک پوشش روان‌کننده نوآورانه، محققان جمع‌آوری آب را بهینه‌سازی کرده‌اند و مسائل چسبندگی قطرات آب بر روی سطوح دستگاه را از بین برده‌اند.

بعد از آزمایش‌های گسترده در محیط‌های طبیعی، این سیستم نشان داد که پتانسیل دو برابر شدن نرخ جمع‌آوری آب را نسبت به فناوری‌های موجود دارد. حذف نیاز به برق و قطعات مکانیکی، صرفه‌جویی‌های قابل توجهی در انرژی و نگهداری را نوید می‌دهد و تغییر معناداری را به سوی راه‌حل‌های پایدار در کاربردهای انرژی تجدیدپذیر نوید می‌دهد.

جمع‌آوری آب نوآورانه و خنک‌سازی خورشیدی: نکات و حقایق جالب

با توجه به پیشرفت‌های اخیر در عربستان سعودی در زمینه فناوری استخراج آب جوی، نکات، راهکارهای زندگی و حقایق جالبی وجود دارد که می‌تواند درک شما از این رویکرد نوآورانه را غنی کند. در اینجا آنچه باید بدانید:

1. بهره‌برداری از فناوری‌های غیرفعال:
سیستم‌های خنک‌کننده غیرفعال، مانند دستگاه جدید استخراج آب، به طرز هوشمندانه‌ای از عناصر طبیعی مانند گرانش و تفاوت‌های دما برای عملکرد بدون برق استفاده می‌کنند. به فکر کاوش در اصول طراحی غیرفعال در فضاهای خود برای صرفه‌جویی در انرژی باشید، مانند استفاده از تهویه متقابل و جرم حرارتی در طراحی خانه.

2. درک جمع‌آوری آب جوی:
آیا می‌دانستید که هوا حتی در مناطق خشک حاوی مقدار قابل توجهی رطوبت است؟ جمع‌آوری آب جوی این رطوبت را به دام می‌اندازد و نوآوری‌های اخیر آن را حتی کارآمدتر می‌کنند. ممکن است الهام بگیرید که جمع‌آورهای آب جوی کوچک‌مقیاس در خانه خود پیاده‌سازی کنید، مانند رطوبت‌گیرها یا سیستم‌های میعان خودساخته.

3. مزایای صرفه‌جویی در انرژی:
کاهش وابستگی به برق نه تنها هزینه‌ها را کاهش می‌دهد بلکه همچنین اثر کربن عملیات را به حداقل می‌رساند. این فناوری تشویق‌کننده بررسی راه‌حل‌های انرژی جایگزین است. برای خانوارها، به فکر سرمایه‌گذاری در پنل‌های خورشیدی برای بهره‌برداری از انرژی تجدیدپذیر باشید و این‌گونه دوام خانه خود را افزایش دهید.

4. آب برای مصارف متعدد:
طبیعت دوکاره این سیستم‌های جمع‌آوری آب می‌تواند عملکردهای متنوعی ارائه دهد. آب تازه می‌تواند برای آبیاری (ترویج باغداری پایدار) یا سیستم‌های خنک کننده در ساختمان‌ها استفاده شود. سرمایه‌گذاری در فناوری‌های آب‌کارآمد می‌تواند به طور قابل توجهی تولید را افزایش دهد در حالی که منابع را حفظ می‌کند.

5. نقش مواد نوآورانه:
این دستگاه از یک پوشش روان‌کننده خاص استفاده می‌کند که جمع‌آوری آب را بهینه می‌سازد. این امر نشان‌دهنده یک روند وسیع‌تر در مواد مهندسی است که عملکرد را در کاربردهای مختلف بهبود می‌بخشد. در پروژه‌های DIY خود، از پوشش‌های با عملکرد بالا یا مواد دوستدار محیط زیست استفاده کنید، از تعمیرات خانه تا هنرهای دستی.

6. پیامدهای جهانی:
پیامدهای چنین فناوری‌هایی فراتر از عربستان سعودی است. کشورهایی که با کمبود آب دست و پنجه نرم می‌کنند می‌توانند به شدت از پیاده‌سازی فناوری‌های مشابه بهره‌مند شوند. به عنوان یک فرد، با آگاه ماندن از مسائل جهانی آب می‌توانید به انتخاب‌های مصرف‌کننده آگاهانه‌تری دست بزنید و از پیشرفت‌های علمی در جامعه‌تان حمایت کنید.

7. آزمایش و مشارکت:
به فکر شرکت در ابتکارات محلی پایدار یا پیوستن به پروژه‌های اجتماعی با تمرکز بر حفظ آب و انرژی تجدیدپذیر باشید. تجربه عملی می‌تواند شناخت و ارتباط شما را با نحوه تأثیرگذاری این فناوری‌ها بر زندگی روزمره ما عمیق‌تر کند.

برای مطالعه بیشتر در زمینه نوآوری‌های انرژی تجدیدپذیر و حفاظت از آب، به KAUST مراجعه کنید. با آخرین تکنولوژی‌های سبز و شیوه‌های پایداری آشنا بمانید!