در تپش این هفته، ماجرای فریب و تعرض در پوشش عرفانهای دروغین و رمالی را بررسی کردیم
چطور میشود همزمان برق و آب شیرین تولید کرد؟
یک تیر و دو نشان در تولید انرژی
اگر بخواهیم چالشهای پیش روی جوامع بشری در دهههای آینده را برشماریم حتما از مهمترین آنها دسترسی به آب شیرین، تأمین انرژی و مسائل زیستمحیطی است. به تازگی پژوهشگران از فناوری نوینی برای تولید همزمان انرژی برق و آب شیرین با استفاده از انرژی خورشیدی رونمایی کردهاند که پاسخی درخور به هر سه چالش مهم مورداشاره است.
در بسیاری از مناطق جهان، دسترسی به منابع آب شیرین محدود است و برای تأمین آب مصرفی باید سراغ شیرینکردن آب دریا رفت؛ فرآیندی که انرژیبر است. اگر انرژی لازم برای تبخیر آب در فرآیند شیرینکردن با سوزاندن سوختهای فسیلی تامین شود باعث آلایندگی و انتشار گازهای گلخانهای و گرمایش زمین و در طولانی مدت تغییرات اقلیمی خواهد شد. در برخی کشورها حدود 15 درصد از برق، صرف شیرینکردن آب میشود که مقدار بسیار قابلتوجهی است. اگر انرژی مصرفی در واحدهای آبشیرینکن با استفاده از نیروگاههای برقی تأمین شود که با فناوری انرژیهای تجدیدپذیر خورشیدی و بادی الکتریسیته تولید میکنند، آنگاه، هم چالش آب شیرین موردنیاز حل شده و هم به محیطزیست آسیبی نمیرسد، اما آیا میتوان بازدهی مصرف انرژی در شیرینکردن آب را باز هم بهبود داد؟
صفحههای خورشیدی با تابش نور خورشید به آنها برق تولید میکنند. مانند هر مبدل انرژی دیگری. این صفحهها هم بازده محدودی دارند. یعنی نمیتوانند همه انرژی نور خورشید را که به آنها میتابد به برق تبدیل کنند؛ بلکه بخش قابلتوجهی از آن به شکل گرما هدر میرود. هرچند بازدهی برخی نمونههای پیشرفته و خاص صفحههای خورشیدی به بیش از 40درصد میرسد، اما استفاده از آنها فقط محدود به کاربردهای خاصی مثل مأموریتهای فضایی است. در کاربردهای تجاری معمول و نیروگاههای متداول خورشیدی بازدهی ارائههای خورشیدی چیزی بین 10 تا 20 درصد است. این یعنی بیشتر انرژی تابشی خورشید به این صفحهها به گرما تبدیل میشود. اگر بشود از این گرما برای تبخیر آب استفاده کرد آنگاه میشود در همان صفحههای خورشیدی هم برق تولید کرد و هم آب شیرین. همچنین با این روش بازدهی مصرف انرژی به صورت قابلملاحظهای افزایش مییابد.
اما اینجا چالشی فنی وجود دارد. دمای صفحههای خورشیدی به حد جوشاندن آب نمیرسد، بلکه در دمای خیلی کمتر و حدود 60درجه سانتیگراد کار میکنند. اینجاست که فناوری و نوآوریهای مهندسی هنرنمایی میکند و پژوهشگران موفق شدند غشایی سهمرحلهای طراحی کنند که آب را در دمای پایین با استفاده از گرمای ایجادشده در صفحههای خورشیدی بخار کند. فرآیند تبخیر و میعان آب در این فناوری بهگونهای است که حتی از گرمایی که بخار آب هنگام تقطیر از دست میدهد برای کمک به تبخیر آب شور استفاده میشود تا بازدهی انرژی تا حد ممکن افزایش یابد. این غشاها در زیر صفحههای خورشیدی نصب میشوند و با ترکیب این دو وسیله تولید همزمان آب شیرین و انرژی برق انجام میشود. این فناوری اکنون در مرحله تحقیقاتی است و برای تجاریشدن آن هنوز باید تکمیل شود. انتظار میرود دستگاههای تولید همزمان آبشیرین و برق در مدت پنج سال وارد بازار شوند. هرچند نمیتوان از این روش برای تأمین آب شهرهای بسیار بزرگ با جمعیت چند میلیون نفری استفاده کرد، اما با نصب آن در مناطق ساحلی میتوان در ابعاد کوچک و متوسط آب شیرین و برق تولید کرد.
محمد عادلپور
پژوهشگردکتری برق
تازه ها
گوناگون
پیشنهاد سردبیر
گزارش «جامجم» درباره دستاوردهای زبان فارسی در گفتوگو با برخی از چهرههای ادب معاصر
فارسی، زبان گفتوگوی جهان
معاون وزیر بهداشت:
