نوشته‌ها

آگریوولتائیک بایفشیال برای باغ های زیتون

آگریوولتائیک بایفشیال برای باغ های زیتون

به گزارش آرا نیرو، یک تیم تحقیقاتی اسپانیایی-ایتالیایی پیکربندی‌های مختلف سیستم را برای آرایه‌های خورشیدی آگریولتائیک دو وجهی (Bifacial)مستقر در باغ‌های زیتون بررسی کرده‌اند و دریافته‌اند که زاویه شیب ماژول‌های خورشیدی تاثیر قابل‌توجهی بر بازده انرژی دارد در حالی که ارتفاع آن‌هانقش مهمی در افزایش عملکرد کشاورزی دارد.

 

گروهی از دانشمندان دانشگاه Jaén اسپانیا و دانشگاه Sapienza ایتالیا در رم بررسی کرده‌اند که چگونه سیستم‌های agrivoltaic دو وجهی را می‌توان بارشد زیتون ترکیب کرد تا هم قدرت و هم عملکرد کشاورزی را بهبود بخشد. محققان می‌گویند: «با در نظر گرفتن سه نوع متمایز زیتون (Picual، Manzanillaو Chemlali) و کاوش در پیکربندی‌های مختلف سیستم‌های خورشیدی فتوولتائیک(PV) دو وجهی، هدف این تحقیق بهینه‌سازی بازده کلی تولید انرژی وتولید زیتون است.

 

المهدی محب، نویسنده مسئول، به مجله pv گفت: «برخلاف انتظارات مرسوم، شیب عمودی ماژول‌های خورشیدی فتوولتائیک (PV) برای به حداکثر رساندن عملکرد درختان زیتون بهینه است. “این یافته غیرمنتظره بر تعامل ظریف بین جهت گیری ماژول PV و بهره وری کشاورزی درختان زیتون در سیستمهای agrivoltaic تاکید می کند.”

 

گروه تحقیقاتی پیکربندی های مختلف سیستم را بسته به زاویه شیب و ارتفاع پنل های خورشیدی آزمایش کردند.  سناریوها در یک شبیه‌سازی نرم‌افزاری تجزیه و تحلیل شدند و با استفاده از رویکرد raytracing مدل‌سازی شدند که نحوه تعامل نور با اجسام را توضیح می‌دهد.

photo 2024 02 21 10 33 12 - آگریوولتائیک بایفشیال برای باغ های زیتون

Source: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0306261924000436#f0010
شکل 1. شماتیک مدل سیستم agrivoltaic با ماژول های PV دو وجهی. این صحنه شامل زمینی از درختان زیتون به همراه ماژول های PV است. سپس یک اسکن از صحنه انجام می شود تا میزان تابش خورشیدی گرفته شده توسط هر دو طرف جلو و عقب ماژول های PV دو وجهی و همچنین تابش گرفته شده توسط درختان زیتون محاسبه شود.

 

برای شبیه‌سازی‌ها، دانشگاهیان یک سیستم agrivoltaic دو وجهی (Bifacial) را فرض کردند که در شهر Jaén در جنوب اسپانیا، با مقادیر تابش و دماییک سال معمولی هواشناسی کار می‌کند. مزرعه شبیه سازی شده دارای مساحت 860 متر مربع بود که مطابق با شکل مستطیلی به طول 41.42 متر وعرض 20.76 متر بود. هشت ردیف درخت زیتون و هفت ردیف PV را در یک رویکرد کشت فوق فشرده در خود جای داد.

 

آنها توضیح دادند: “در این نوع پرورش زیتون، درختان معمولاً در یک طرح مستطیلی با الگوی کاشت 4-5 متر × 2-3 متر قرار می گیرند، بنابراین فضای کافی

بین ردیف ها برای قرار دادن ماژول های PV فراهم می‌شود.” مزارع فوق فشرده نیاز به خاک های با شیب متوسط ​​دارند که نصب سازه های PV را تسهیل می‌کند.

photo 2024 02 21 10 33 19 - آگریوولتائیک بایفشیال برای باغ های زیتون

نسبت های معادل زمین، عملکرد زیتون، و عملکرد فتوولتائیک PV با درخت زیتون Picual
Image: University of Jaén, Applied Energy

در شبیه سازی آنها، تنه درختان دارای شعاع 0.25 متر و ارتفاع 1 متر است، در حالی که تاج درخت دارای شعاع 1 متر و ارتفاع 1.5 متر است. ارتفاع کل2.5 متر در نظر گرفته شده است که نشان دهنده ارتفاع متوسط ​​درختان زیتون در این رویکرد کشت است. مدل های دو وجهی به اندازه 1.755 متر در1.038 متر در نظر گرفته شد و برای اطمینان از حرکت ماشین‌های برداشت بر روی هاب ها با حداقل ارتفاع 3 متر قرار گرفتند.

 

دانشمندان افزودند: “میزان تابش خورشیدی که به سمت عقب ماژول PV دو وجهی می رسد مستقیماً به ضرایب آلبدوی درختان و زمین مرتبط است.” دراین مطالعه، پهنای باند آلبدوی مورد استفاده برای درختان 0.309 است. همچنین از خاک سبک به عنوان آلبدوی زمینی با آلبدوی پهن باند 0.25 استفاده شد.

 

دما روی 21 درجه سانتیگراد و رطوبت 40 درصد تنظیم شد، با فرض شبیه سازی 16 ساعت نور در روز. برای محاسبه عملکرد درختان زیتون، واکنش جذب کربن ناخالص به نور جذب شده ارزیابی شد. این نشان دهنده کارایی کوانتومی فتوسنتز در درختان زیتون است که نشان می دهد چقدر انرژی نور را به انرژی شیمیایی تبدیل می کنند.

photo 2024 02 21 10 32 43 - آگریوولتائیک بایفشیال برای باغ های زیتون

Source: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0306261924000436#f0010
شکل 2. مدلسازی یک سیستم Agrivoltaic با درختان زیتون با استفاده از ابزار Raytracing تشعشع دو وجهی. صحنه ایجاد شده برای به دست آوردن تشعشعات فرود در نقاط مختلف.

هر تنظیم با زوایای شیب 0، 20، 40، 60، 80، و 90 درجه و ارتفاع هاب 3 متر، 3.5 متر، 4 متر و 4.5 متر اندازه گیری شد. سه رقم زیتون به دلیل پاسخنوری متفاوت آنها انتخاب شدند، زیرا در مناطق مختلف جغرافیایی غالب هستند. زیتون‌های رنگارنگ عمدتاً در Jaén یافت می‌شوند، زیتون‌های Manzanillaبومی سویل اسپانیا هستند، و زیتون Chemlali را می‌توان در کشورهای مختلف مدیترانه، به‌ویژه تونس یافت.

محققان اظهار داشتند: “به طور کلی، نتایج نشان می‌دهد که تغییر در زاویه شیب تاثیر بیشتری بر عملکرد PV دارد، در حالی که تغییر در ارتفاع ماژول PVدر درجه اول بر عملکرد درختان زیتون تاثیر می‌گذارد.” یافته‌ها نشان می‌دهد که ماژول‌های PV که در نزدیکی عرض جغرافیایی سایت قرار دارند، بالاترین بازده انرژی را دارند، در حالی که ماژول‌های عمودی به بیشترین بازده زیتون منجر می‌شوند.

 

نسبت معادل اوج زمین (LER)، که بهره‌وری زمین حاصل از ترکیب انرژی و محصول را کمیت می‌کند، 171 درصد از آنچه که هر سیستم به صورت جداگانه تولید می‌کند، در صورت اجرای جداگانه در همان منطقه بود. در زاویه شیب 20 درجه و 3 متر به دست آمد. کمترین LER در 90 درجه، در ارتفاع 4 متر به دست آمد.

 

محققان نتیجه گرفتند: «ارزیابی گونه‌های درخت زیتون وابستگی متوسطی به سایه‌اندازی نشان می‌دهد، و همه گونه‌ها را کاندید مناسبی برای کاربردهای agrivoltaic می‌کند».
یافته‌ها در مقاله «افزایش کاربری زمین: ادغام دو وجهی PV و درختان زیتون در سیستم‌های agrivoltaic» منتشر شده در Applied Energy معرفی شدند.

نویسنده: پایگاه خبری آرا نیرو
منبع:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0306261924000436#f0010

/0 دیدگاه ها/توسط

راهکارهای شبکه هوشمند Smart Grid برای رفع ناترازی برق

راهکارهای شبکه هوشمند Smart Grid برای رفع ناترازی برق
شبکه‌های هوشمند (Smart Grids) مجموعه‌ای از فناوری‌ها و راه‌حل‌ها هستند که می‌توانند برای بهبود پایداری، انعطاف‌پذیری و راندمان شبکه‌های برق

مورد استفاده قرار گیرند. این شبکه‌ها می‌توانند نقش مهمی در رفع ناترازی برق ایفا کنند.

برخی از راهکارهای شبکه هوشمند برای رفع ناترازی برق عبارتند از:

1. مدیریت تقاضا که شامل موارد زیر می‌باشد؛

قیمت‌گذاری پویا: با تغییر قیمت برق در زمان‌های مختلف روز، می‌توان مصرف‌کنندگان را به مصرف در زمان‌های کم‌بار ترغیب کرد.

کنترل بار: با استفاده از فناوری‌های هوشمند، می‌توان مصرف برق را در زمان‌های اوج مصرف به طور خودکار کاهش داد.

پاسخگویی به تقاضا: با ارائه مشوق به مصرف‌کنندگان، می‌توان آنها را به کاهش مصرف برق در زمان‌های بحرانی تشویق کرد.

2. افزایش تولید برق؛

استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر: با استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر مانند نیروگاه خورشیدی و بادی می‌توان وابستگی به منابع انرژی فسیلی را کاهش داد.
ذخیره‌سازی انرژی: با ذخیره‌سازی انرژی در زمان‌های تولید مازاد، می‌توان از آن در زمان‌های کمبود برق استفاده کرد.

3. ارتقای شبکه؛

استفاده از فناوری‌های دیجیتال: با استفاده از فناوری‌های دیجیتال مانند هوش مصنوعی و یادگیری ماشین می‌توان شبکه را به طور بهینه‌تر مدیریت کرد.

ایجاد شبکه‌های توزیع هوشمند: با ایجاد شبکه‌های توزیع هوشمند، می‌توان به طور موثرتری برق را به مصرف‌کنندگان رساند.

4. افزایش تعامل با مصرف‌کنندگان؛

ارائه اطلاعات به مصرف‌کنندگان: با ارائه اطلاعات به مصرف‌کنندگان در مورد مصرف برقشان، می‌توان آنها را به مصرف بهینه‌تر برق تشویق کرد.

توانمندسازی مصرف‌کنندگان: با ارائه ابزارهای لازم به مصرف‌کنندگان، می‌توان آنها را در مدیریت مصرف برق خود مشارکت داد.

مزایای استفاده از شبکه‌های هوشمند برای رفع ناترازی برق:

کاهش وابستگی به منابع انرژی فسیلی: با استفاده از شبکه‌های هوشمند می‌توان وابستگی به منابع انرژی فسیلی را کاهش داد و انتشار گازهای گلخانه‌ای را کاهش داد.

افزایش پایداری شبکه: شبکه‌های هوشمند می‌توانند پایداری شبکه را در برابر اختلالات و حوادث افزایش دهند.

کاهش هزینه‌ها: با استفاده از شبکه‌های هوشمند می‌توان هزینه‌های تولید و توزیع برق را کاهش داد.

چالش‌های استفاده از شبکه‌های هوشمند:

هزینه اولیه بالا: پیاده‌سازی شبکه‌های هوشمند نیازمند سرمایه‌گذاری اولیه بالا است.

امنیت سایبری: شبکه‌های هوشمند به دلیل استفاده از فناوری‌های دیجیتال، در معرض تهدیدات سایبری هستند.

نیاز به آموزش: برای استفاده از شبکه‌های هوشمند، نیاز به آموزش و ظرفیت‌سازی در بین مصرف‌کنندگان و اپراتورها وجود دارد.

نتیجه‌گیری:

شبکه‌های هوشمند می‌توانند نقش مهمی در رفع ناترازی برق ایفا کنند. با استفاده از این شبکه‌ها می‌توان پایداری، انعطاف‌پذیری و راندمان شبکه‌های

برق را افزایش داد و هزینه‌ها را کاهش داد. با وجود برخی چالش‌ها، مزایای استفاده از شبکه‌های هوشمند بسیار بیشتر از هزینه‌های آن است.

در مقالات آتی به جزئیات بیشتری از شبکه‌های هوشمند می‌پردازیم.

 

نویسنده: دپارتمان خبری آرا نیرو

منابع:
وب‌سایت‌ها:
• U.S. Department of Energy – Office of Electricity
• National Institute of Standards and Technology (NIST): (https://www.nist.gov/smartgrid)
• Smart Grid International
• Electric Power Research Institute (EPRI)
مجله‌ها:
• IEEE Transactions on Smart Grid: https://ieeexplore.ieee.org/xpl/RecentIssue.jsp?punumber=83
• IET Smart Grid
• Elsevier – Renewable and Sustainable Energy Reviews: https://www.sciencedirect.com/journal/renewable-and-sustainable-energy-reviews
کتاب‌ها:
• Smart Grid: Modernization of Electric Power Delivery, by James Momoh
• The Smart Grid: An Introduction, by Janaka Ekanayake, Nick Jenkins, Kithsiri Liyanage, Jianzhong Wu, and Akihiko Yokoyama
• Power Systems: Modeling, Computation, and Applications, by Abhijit Chakrabarti and Sunita Misra
گزارش‌ها:
• The Smart Grid: An Overview of Opportunities and Challenges, by the U.S. Department of Energy
• Modernizing the Electric Grid: A Primer on Smart Grid Technologies and Their Benefits, by the Electric Power Research Institute
سازمان‌ها:
• International Smart Grid Action Network (ISGAN)
• Smart Grid European Technology Platform (SG-ETP)
•  Google Scholar

/0 دیدگاه ها/توسط

انقلابی در رفع آلودگی آب با فناوری پلاسما

انقلابی در رفع آلودگی آب با فناوری پلاسما

فناوری پلاسما انقلابی در تولید لوازم الکترونیکی و تصفیه آب ایجاد کرده است و راه حل های پایداری را برای چالش های مدرن از طریق طراحی های خلاقانه راکتور ارائه می دهد.
دو گروه تحقیقاتی UCO یک راکتور پلاسما (یک گاز یونیزه) را طراحی می‌کنند که توسط امواج مایکروویو نگهداری می‌شود که آلودگی‌زدایی آب‌ از غلظت‌های بالای رنگ را ممکن می‌سازد.

پلاسما یک گاز یونیزه است – یعنی گازی حاوی الکترون‌ها، یون ها، اتم ها، مولکول ها، رادیکال ها و فوتون ها. اغلب به آن حالت چهارم ماده می گویند و در کمال تعجب، در همه چیز نفوذ می کند. پلاسماها که به‌طور مصنوعی با انتقال انرژی به گاز تولید می‌شوند، در لوله‌های فلورسنتی یافت می‌شوند که آشپزخانه‌ها را روشن می‌کنند، و البته به موبایل‌ها اجازه می‌دهند کوچک‌تر و کوچک‌تر شوند.

پلاسما در فناوری
پلاسما یک انقلاب واقعی در دنیای فناوری بوده است. پیش از این، برای حک کردن بر روی صفحات سیلیکونی مدارهای وسایل الکترونیکی مانند تلفن همراه و استفاده از محصولات شیمیایی آلاینده، ضروری بود. در حال حاضر استفاده از پلاسما این امکان را فراهم کرده است که کار را با دقت و تمیزی بیشتری انجام دهیم، این امکان وجود دارد که شکاف‌ها را کوچکتر و کوچکتر کنیم و به همراه آنها دستگاه‌ها را نیز کوچکتر کنیم.
کاربردهای محیطی پلاسما
اما پلاسما کاربردهای دیگری نیز دارد، مانند تصفیه آب. گروه FQM-136 فیزیک پلاسما و FQM-346 کاتالیز آلی و مواد نانوساختار در دانشگاه کوردوبا در یک مطالعه تحقیقاتی با هدف حذف آلاینده‌های موجود در آب با استفاده از پلاسما برای ترویج فرآیندهای شیمیایی همکاری کردند.

با هدف مقابله با مشکل افزایش حضور آلاینده‌های آلی در آب‌ها، مانند رنگ‌ها و سایر ترکیبات حاصل از فعالیت‌های کشاورزی و صنعتی در آب‌هایی که اکوسیستم‌ها را بی‌ثبات می‌کنند، این محققان استفاده از پلاسما را انتخاب کردند.

پیشرفت در رفع آلودگی آب
در سال 2017، آنها برای اولین بار نشان دادند که پلاسمای آرگون القا شده توسط امواج Open-air microwaves _ نوع جدیدی از مایکروویو هستند که به جای استفاده از محفظه فلزی دربسته، از تابش امواج مایکروویو در فضای باز استفاده می‌کنند _ هنگام اثر بر روی آب، گونه‌های واکنشی حاوی اکسیژن و نیتروژن (مانند رادیکال‌های هیدروکسیل، پراکسید هیدرونوس، رادیکال‌های نیتروژن) را در جهت ضد آلودگی آب تولید می‌کنند. اکنون محققان Juan Amaro Gahete، Francisco J. Romero Salguero و María C. García موفق به طراحی راکتوری از این نوع پلاسما شده اند و میزان تولید این گونه های فعال در آب را به میزان قابل توجهی افزایش داده و در نتیجه تخریب غلظت های بالا را ممکن می‌سازند. نمونه اش تجزیه رنگ ها (در این مورد، متیلن بلو) تنها در چند دقیقه.

photo 2024 02 13 16 34 15 - انقلابی در رفع آلودگی آب با فناوری پلاسما

source:The researchers Francisco J. Romero, Juan Amaro and Maria C García. Credit: University of Cordoba

نوآوری در طراحی راکتور پلاسما
این امر با تغییر طراحی سورفاترون، دستگاه فلزی که انرژی تولید کننده مایکروویو را با پلاسما مخلوط می‌کند تا آن را حفظ کند، به دست آمد. پروفسور ماریا توضیح داد: «کاری که ما انجام داده‌ایم این است که یک قطعه کوچک سیلیکون را در لوله تخلیه کوارتز قرار داده‌ایم که اجازه می‌دهد پلاسمای متفاوتی تولید شود، پلاسمایی که رشته‌ای نیست و در ایجاد گونه‌های فعال هنگام تعامل با آب کارآمدتر است». سی. گارسیا اشاره میکند اجزای پلاسما فوق الذکر، هنگام تعامل با آب، گونه های اکسید کننده ای تولید می کنند که قادر به تجزیه ترکیبات آلی و کشتن میکروارگانیسم ها هستند، که به این راکتور پلاسما اجازه می دهد تا در برنامه‌های مربوط به تصفیه آب استفاده شود.
پروفسور گارسیا توضیح داد این پیکربندی جدید، کاربرد این نوع پلاسما را گسترش می دهد. این طرح به طور کامل پیکربندی میدان الکترومغناطیسی تولید شده توسط سورفاترون را برای ایجاد پلاسما تغییر می‌دهد و در نتیجه پلاسمایی با خواص متفاوت و کارآمدتر به دست می‌آید و همچنین مشکل رشته‌بندی (تقسیم ستون پلاسما به رشته‌های متعدد) را که باعث بی‌ثباتی می‌شود، از بین می‌برد.

آینده پاکسازی پلاسما
و سپس… آلودگی زدایی. پروفسور فرانسیسکو جی. رومرو ادامه داد: «آن گونه‌های اکسیدکننده‌ای که در اثر عمل پلاسما ایجاد می‌شوند، بسیار واکنش‌پذیر هستند و تخریب مواد آلی داخل آب را ممکن می‌سازند». برای اینکه این اتفاق بیفتد، پلاسما وارد آب نمی شود. بلکه به گونه ای ساخته شده است که از راه دور عمل کند، به طوری که بین آب و پلاسما منطقه ای از هوا وجود دارد که در آن واکنش های متعددی به دلیل برخورد بین گونه های برانگیخته و مولکول های اکسیژن، نیتروژن و بخار آب و “گونه های واکنشی که منتشر می شوند” رخ می دهد. وارد مایع شده و در نهایت با آلاینده ها ترکیب می شوند.

پژوهشگر خوان آمارو، گفت: پتانسیل ضد آلودگی این نوع پلاسما با این طرح جدید، برای کاهش غلظت‌های بالای رنگ متیلن بلو در آب، با نتایج بسیار کارآمد از نظر انرژی، دستیابی به حذف کامل رنگ همراه با کاهش زمان‌ تصفیه، آزمایش شده است.
بنابراین، با این کار، پیشرفت قابل توجهی در کاربردهای پلاسما حاصل شد که “حالت چهارم ماده” با ارائه یک گاز پایدار و تبدیل آن به گاز یونیزه، تقریباً برای همه چیز قابل استفاده است: ساخت ریزتراشه ها، ضدعفونی کردن سطوح، التیام زخم ها، رسوب پوشش های ضد انعکاس روی شیشه‌ها، بهبود جوانه زنی بذر، بازیابی ضایعات، فعال کردن سطح پلاستیک ها برای دستیابی به چسبندگی بهتر رنگ و کاربردهای بی شمار دیگر.

منبع: «دستگاه سورفاترون اصلاح‌شده برای بهبود تولید RONS با کمک مایکروویو پلاسما و تجزیه متیلن بلو در آب» توسط Juan Amaro-Gahete، Francisco J. Romero-Salguero و Maria C. Garcia، 29 نوامبر 2023، Chemosphere.
DOI: 10.1016/j.chemosphere.2023.140820

/0 دیدگاه ها/توسط

خلاصه صنعت فتوولتائیک PV چین: GCL SI، Trina، Risen درآمدهای قوی را برای سال 2023 پیش بینی می کنند 

خلاصه صنعت فتوولتائیک PV چین: GCL SI، Trina، Risen درآمدهای قوی را برای سال 2023 پیش بینی می کنند 

شرکت های GCL System Integration (GCL SI)، Trina Solar و Risen Energy همگی افزایش قابل توجهی در درآمد و سود خالص برای سال 2023 اعلام کرده اند.

شرکت GCL System Integration (GCL SI) گفت که انتظار دارد افزایش قابل توجهی در درآمد و سود خالص برای سال 2023 داشته باشد. محدوده درآمدی بین 15.5 میلیارد یوان (2.18 میلیارد دلار) تا 17 میلیارد یوان، 85.6٪ تا 109٪ در سال را پیش بینی می کند. سود خالص پیش بینی شده از 150 میلیون یوان تا 220 میلیون یوان، که 152.9٪ به 270.9٪ نسبت به دوره 12 ماهه قبل افزایش یافته است. این رشد به دلیل محموله‌های بالاتر ماژول‌های PV، تولید بهتر، فروش قوی، و سودآوری قوی در تجارت یکپارچه‌سازی سیستم، علاوه بر رشد قابل‌توجه سال به سال در کسب و کار ذخیره‌سازی انرژی، انجام شده است. 

شرکت Trina Solar گفت که انتظار دارد جهش قابل توجهی در سود خالص برای سال 2023 داشته باشد، با محاسبات اولیه که محدوده ای از 5.27 میلیارد یوان تا 5.83 میلیارد یوان را نشان می دهد، برای افزایش سالانه 43.27 درصد به 58.36 درصد. این چشم انداز ناشی از ظرفیت تولید بالاتر محصولات N-Type فروش بهتر محصولات ماژول TOPCon، افزایش فروش محصولات پرقدرت سری 210 PV و هزینه کلی پایین تر محصولات ماژول به دلیل آزادسازی ظرفیت است و تولید ویفر نوع N .

رایزن انرژی گفت که انتظار دارد برای سال 2023 سود خالص افزایش قابل توجهی داشته باشد که از 1.32 میلیارد یوان تا 1.7 میلیارد یوان، 39.73 درصد به 79.95 درصد در سال افزایش یافته است. این شرکت گفت که این عملکرد پیش‌بینی‌شده به دلیل استفاده مؤثر از ظرفیت تولید سلول‌های خورشیدی و ماژول PV در خارج از کشور، محموله‌های قابل توجه محصولات ماژول PV به بازار آمریکای شمالی و نسبت بالاتری از محموله‌ها در بازار داخلی ماژول است. همچنین به شروع موفقیت آمیز ساخت و تولید سلول ها و ماژول های جدید HJT با کارایی بالا و همچنین رشد در کسب و کار ذخیره انرژی و بخش PV مسکونی خود اشاره کرد.

شرکت Hemei Group برای حمایت از استراتژی و توسعه تجارت خود، یک شرکت تابعه در چانگجی، استان شانشی راه اندازی کرده است. این شرکت گفت که این شرکت فرعی در پروژه جدید خورشیدی و هیدروژن سبز سرمایه گذاری خواهد کرد که سرمایه گذاری مورد انتظار آن حدود 702 میلیون یوان است. این پروژه شامل نصب 120 مگاوات PV، سیستم الکترولیز هیدروژن، تاسیسات ذخیره هیدروژن، دستگاه های شارژ هیدروژن و پروژه های تاسیساتی مرتبط و تاسیسات تولید کمکی خواهد بود. هدف آن تولید 2000 تن هیدروژن سبز در سال است. 

منبع: pv-magazine

/0 دیدگاه ها/توسط

مهندسان کُرنل یک باتری لیتیومی جدید ساخته اند که می تواند در کمتر از پنج دقیقه شارژ شود

مهندسان کُرنل یک باتری لیتیومی جدید ساخته اند که می تواند در کمتر از پنج دقیقه شارژ شود

موضوعات: #فناوری #باتری #دانشگاه_کورنل

به گزارش آرا نیرو مهندسان دانشگاه کرنل یک باتری لیتیومی جدید ابداع کرده‌اند که می‌تواند در کمتر از پنج دقیقه – سریع‌تر از هر باتری موجود در بازار – شارژ شود و در عین حال عملکرد پایدار را در چرخه‌های طولانی شارژ و دشارژ حفظ کند.

این پیشرفت می تواند “اضطراب مسافت” را در میان رانندگانی که نگران هستند وسایل نقلیه الکتریکی نتوانند مسافت های طولانی را بدون شارژ مجدد وقت‌گیر طی کنند، کاهش دهد.

لیندن آرچر، استاد مهندسی و رئیس دانشکده، گفت: «اضطراب محدوده نسبت به سایر موانع، مانند هزینه و قابلیت باتری‌ها، مانع بزرگ‌تری برای برق‌رسانی در حمل‌ونقل است، و ما مسیری را برای حذف آن با استفاده از طراحی‌های منطقی الکترود شناسایی کرده‌ایم.» کالج مهندسی کورنل بر این پروژه نظارت داشت. اگر بتوانید باتری برقی را در پنج دقیقه شارژ کنید، نیازی به داشتن باتری زیاد برای برد 300 مایلی ندارید. شما می توانید با تعداد کمتر باتری، قیمت کمتری از ماشین برقی انتظار داشته باشید که می‌تواند هزینه خودروهای الکتریکی را کاهش دهد و امکان پذیرش گسترده تر را فراهم کند.

یافته های تحقیق و انتشار
مقاله این تیم اخیراً در مجله Joule منتشر شده است. نویسنده اصلی شوو جین، دانشجوی دکترای مهندسی شیمی و بیومولکولی است.

به گزارش آرا نیرو باتری‌های لیتیوم یونی یکی از محبوب‌ترین ابزارهای تامین انرژی خودروهای الکتریکی و گوشی‌های هوشمند هستند. باتری ها سبک وزن، قابل اعتماد و نسبتاً کم مصرف هستند. با این حال، آنها ساعت ها طول می کشد تا شارژ شوند، و فاقد ظرفیت برای رسیدگی به نوسانات شدید جریان هستند.
محققان، ایندیم را به عنوان ماده ای استثنایی برای شارژ سریع باتری ها معرفی کردند. ایندیوم یک فلز نرم است که بیشتر برای ساخت پوشش‌های اکسید قلع ایندیوم برای نمایشگرهای لمسی و پنل‌های خورشیدی استفاده می‌شود.

مطالعه جدید نشان می‌دهد که ایندیم دو ویژگی حیاتی به عنوان آند باتری دارد: یک سد انرژی مهاجرت بسیار کم، که سرعت انتشار یون‌ها را در حالت جامد تعیین می‌کند و چگالی جریان مبادله ای متوسط ​​که به سرعت کاهش یون ها در آند مربوط می شود. ترکیبی از این ویژگی ها – انتشار سریع و سینتیک واکنش سطح آهسته – برای شارژ سریع و ذخیره سازی طولانی مدت ضروری است.

نوآوری در طراحی باتری
آرچر گفت: «نوآوری کلیدی این است که ما یک اصل طراحی را کشف کردیم که به یون‌های فلزی در آند باتری اجازه می‌دهد آزادانه حرکت کنند، پیکربندی مناسب را پیدا کنند و تنها پس از آن در واکنش ذخیره‌سازی شارژ شرکت کنند. نتیجه نهایی این است که در هر چرخه شارژ، الکترود در یک حالت مورفولوژیکی پایدار است. این دقیقاً همان چیزی است که به باتری‌های شارژ سریع جدید ما توانایی شارژ و تخلیه مکرر در هزاران چرخه را می‌دهد.»

این فناوری، همراه با شارژ القایی بی‌سیم در جاده‌ها، اندازه و هزینه باتری‌ها را کاهش می‌دهد و حمل و نقل الکتریکی را به گزینه‌ای مناسب‌تر برای رانندگان تبدیل می‌کند.

با این حال، این بدان معنا نیست که آندهای ایندیوم کامل و یا حتی کاربردی هستند.

آرچر گفت: “در حالی که این نتیجه هیجان انگیز است، زیرا به ما می آموزد چگونه به باتری های شارژ سریع برسیم، اما ایندیوم سنگین است.” در اینجا فرصتی برای مدل‌سازی شیمی محاسباتی وجود دارد، تا با استفاده از ابزارهای هوش مصنوعی مولد، یاد بگیریم چه مواد سبک وزن دیگری ممکن است به همان اعداد ذاتا پایین دامکوهلر (Damköhler) دست یابند. به عنوان مثال، آیا آلیاژهای فلزی وجود دارد که ما هرگز آن‌ها را مطالعه نکرده‌ایم که ویژگی‌های مورد نظر را داشته باشند؟ این همان جایی است که رضایت من ناشی می‌شود، اینکه یک اصل کلی در کار است که به هر کسی اجازه می‌دهد آند باتری بهتری طراحی کند که نرخ شارژ سریع‌تری نسبت به فناوری پیشرفته داشته باشد.»
این تحقیق توسط برنامه علوم پایه انرژی وزارت انرژی ایالات متحده از طریق مرکز خواص حمل و نقل Mesoscale، یک مرکز تحقیقات مرزهای انرژی، پشتیبانی شد. محققان از مرکز تحقیقات مواد کرنل استفاده کردند که توسط برنامه مرکز علوم و مهندسی تحقیقات مواد بنیاد ملی علوم پشتیبانی می‌شود.

منبع: «شارژ سریع، ذخیره‌سازی طولانی مدت در باتری‌های لیتیومی» توسط Shuo Jin، Xiaosi Gao، Shifeng Hong، Yue Deng، Pengyu Chen، Rong Yang، Yong Lak Joo و Lynden A. Archer، 16 ژانویه 2024، Joule.
DOI: 10.1016/j.joule.2023.12.022

/0 دیدگاه ها/توسط

بزرگ ترین پارک های خورشیدی دنیا

 

1 - بزرگ ترین پارک های خورشیدی دنیا

Source: DEWA

در صحرای خارج از دبی، یک پارک خورشیدی غول پیکر در حال افزایش است. طرح‌هایی برای احداث پانل‌های خورشیدی و آرایه‌های انرژی خورشیدی متمرکز با ظرفیت تجمعی 5000 مگاوات وجود دارد – بزرگترین پارک خورشیدی تک مکان در جهان.

2 - بزرگ ترین پارک های خورشیدی دنیا

Source: Google Earth

پارک خورشیدی محمد بن راشد آل مکتوم، از طریق Google Earth مشاهده شده است. این پارک با یک آرایه فتوولتائیک 13 مگاواتی در سال 2013 شروع به کار کرد و به 200 مگاوات در فاز دو و 800 مگاوات در فاز سه (زمان تکمیل در سال 2020) اضافه کرد. اداره برق و آب دبی می گوید کل سرمایه گذاری برای پارک خورشیدی می تواند به 13.6 میلیارد دلار برسد.

3 - بزرگ ترین پارک های خورشیدی دنیا

Source: Google Earth

بزرگترین پارک فتوولتائیک جهان در زمان نگارش این مقاله، Tengger در Zhongwei در شمال منطقه خودمختار Ningxia چین دارای ظرفیت گزارش شده 1547 مگاوات است. بر اساس گزارش موسسه اقتصاد انرژی و تحلیل مالی (IEEFA)، توسعه در سال 2012 آغاز شد و شامل 45 پروژه به هم پیوسته است.

4 - بزرگ ترین پارک های خورشیدی دنیا

Source: Google Earth

کورنول با بیش از 4.5 میلیون پنل فتوولتائیک و ظرفیت 1000 مگاوات، برای مدتی بزرگترین نیروگاه خورشیدی عملیاتی در سال 2017 بود. هند با مأموریت ملی خورشیدی خود سرمایه گذاری زیادی در انرژی خورشیدی انجام می دهد. تا پایان سال 2018، بر اساس آمار وزارت انرژی های نو و تجدیدپذیر ظرفیت ملی روی شبکه به بیش از 26000 مگاوات رسیده است.

5 - بزرگ ترین پارک های خورشیدی دنیا

Source: Xiaolu Chu/Getty Images

مزرعه خورشیدی پاندا گرین انرژی که در ژوئن 2017 به شبکه متصل شد، با تصویرسازی پاندا که پس از آن روی نقشه به همین نام نامگذاری شده است. آرایه‌های خورشیدی شکل دو پاندا غول‌پیکر را تشکیل می‌دهند و این شرکت طی 25 سال می‌گوید این پارک 100 مگاواتی می‌تواند 3.2 میلیارد کیلووات ساعت انرژی تولید کند. البته سایت داتونگ تنها بخش کوچکی از سایت عظیم این شرکت است

6 - بزرگ ترین پارک های خورشیدی دنیا

Source: Google Earth

نمای وسیع تری از کارخانه پاندا با امکانات دیگر، در جنوب شرقی داتونگ. پای دونده برق خورشیدی Datong دارای ظرفیت خروجی 1070 مگاوات گزارش شده است.

7 - بزرگ ترین پارک های خورشیدی دنیا

Source: Ethan Miller/Getty Images North America/Getty Images

ایوانپا که در صحرای موهاو واقع شده است، بزرگترین تاسیسات متمرکز انرژی خورشیدی در جهان بود که در سال 2014 افتتاح شد. سه برج 450 فوتی آن با مخازن آب پوشانده شده اند که توسط نور شدید خورشید منعکس شده می جوشند و می‌توانند بر اساس وزارت انرژی ایالات متحده، بخار کافی برای تولید 392 مگاوات برق را تولید کنند.

8 - بزرگ ترین پارک های خورشیدی دنیا

Source: Huawei FusionSolar

بنا به اعلام IEEFA، پارک خورشیدی Yanchi Ningxia که با دانش خورشیدی و فن‌آوری‌ هواوی ساخته شده است، ظرفیت 1000 مگاواتی دارد و بر اساس اعلام IEEFA، بزرگترین نیروگاه تک سایت فتوولتائیک در جهان بود.

9 - بزرگ ترین پارک های خورشیدی دنیا

Source: Oliver Weiken/picture alliance/Getty Images

پارک خورشیدی Infinity 50 در جنوب مصر که در مارس 2018 افتتاح شد، اولین ایستگاه از 32 ایستگاه گزارش شده است که پارک خورشیدی Benban را در بر می گیرد. مجموع ظرفیت بنبان پس از تکمیل دارای پیش بینی های متعدد است، از 1465 تا 1650 تا 1800 مگاوات.

10 - بزرگ ترین پارک های خورشیدی دنیا

Source: Google Earth

نمای هوایی بنبان در دوره ساخت و ساز از طریق Google Earth. پیش از این در سال 2019 سایر مزارع خورشیدی در سایت 14 مایل مربعی تکمیل شدند، از جمله نیروگاه 186 مگاواتی توسط ACCIONA Energía و Enara Bahrain Spv Wll. شانزده نیروگاه با بودجه بانک بازسازی و توسعه اروپا با هدف کمک به احداث 750 مگاوات نیروگاه خورشیدی به بهره‌برداری رسیده است.

11 - بزرگ ترین پارک های خورشیدی دنیا

Source: Google Earth

به گفته توسعه دهندگان آن Karnataka Solar Power Development Corporation Limited، پارک خورشیدی پاواگادا پس از تکمیل، 2000 مگاوات تولید خواهد کرد. این پارک به 40 بلوک تقسیم شده است که هر بلوک 50 مگاوات انرژی دارد و توسعه دهندگان ادعا می کنند که کل 2000 مگاوات تا ژوئن 2019 به شبکه متصل شده است.

12 - بزرگ ترین پارک های خورشیدی دنیا

Source: NASA Earth Observatory

پارک خورشیدی سد Longyangxia در استان چینگهای که توسط ماهواره Landsat 8 ناسا در ژانویه 2017 ضبط شد، ظرفیت 850 مگاوات دارد. در آن زمان این سایت دارای 4 میلیون پنل خورشیدی بود که بخشی از تلاش گسترده‌ چین برای تولید 110 گیگاوات انرژی خورشیدی تا سال 2020 بود.

13 - بزرگ ترین پارک های خورشیدی دنیا

Source: ALFREDO ESTRELLA/AFP/AFP/Getty Images

با 2.5 میلیون پنل خورشیدی، پارک Enel Green Power در نزدیکی شهر Villanueva دارای ظرفیت 754 مگاوات است. این نیروگاه در مارس 2018 افتتاح شد، زمانی که اولین بخش از سایت به بهره برداری رسید، توسعه دهنده ادعا کرد که بیش از 1 میلیون تن دی اکسید کربن در سال را جبران می کند.

14 - بزرگ ترین پارک های خورشیدی دنیا

Source: Google Earth

این پروژه 7180 هکتاری که با نام پارک خورشیدی NP Kunta Ultra Mega نیز شناخته می شود، پس از تکمیل ظرفیت 1500 مگاوات خواهد داشت. اخبار محلی از آغاز تولید برق در ماه می 2016 خبر دادند.

15 - بزرگ ترین پارک های خورشیدی دنیا

Source: Masen

نیروگاه خورشیدی Noor-Ouarzazate در مراکش بزرگترین سایت متمرکز انرژی خورشیدی در جهان است که برق کافی برای تامین برق شهری به اندازه پراگ تولید می کند. با وسعت 3000 هکتار — معادل 3500 زمین فوتبال — خروجی 580 مگاواتی آن سیاره را از بیش از 760,000 تن انتشار کربن در سال نجات می دهد.

16 - بزرگ ترین پارک های خورشیدی دنیا

Source: FADEL SENNA/AFP/AFP/Getty Images

تصویر نور-اورزازات در سال 2016 قبل از برپایی برج متمرکز انرژی خورشیدی. هدف بلندپروازانه انرژی سبز مراکش این است که تا سال 2020
به میزان 42 درصد از انرژی خود را از منابع تجدیدپذیر تولید کند – تا فوریه 2019، این کشور قبلاً 35 درصد از انرژی های تجدیدپذیر را تولید می‌کرد.

17 - بزرگ ترین پارک های خورشیدی دنیا

Source: Google Earth

نیروگاه 750 مگاواتی Rewa که توسط دولت ایالت مادیا پرادش در سال 2016 طراحی شد، با کمک وام بانک جهانی ساخته شد. در جولای 2018 شروع به تامین برق کرد.

18 - بزرگ ترین پارک های خورشیدی دنیا

Source: Woody Welch/Sunpower

پروژه های ستاره خورشیدی در شهرستان کرن در سال 2015 تکمیل شد و شامل 1.7 میلیون ماژول فتوولتائیک با ظرفیت 586 مگاوات – انرژی کافی برای تامین انرژی 255,000 خانوار با اندازه متوسط در کالیفرنیا، بر اساس گزارش BHE Renewables است.

19 - بزرگ ترین پارک های خورشیدی دنیا

Source: Google Earth

مزرعه ماهی خورشیدی Hangzhou Fengling که در بالای یک ماهیگیری در Cixi، چین ساخته شده است، در سال 2017 با هزینه گزارش شده 262 میلیون دلار تکمیل شد. این مزرعه با وسعت 300 هکتار ظرفیت 200 مگاوات دارد.

20 - بزرگ ترین پارک های خورشیدی دنیا

Source: James MacDonald/Bloomberg/Getty Images

این پارک فتوولتائیک 400 میلیون دلاری که در سال 2017 به تصویر کشیده شده است، دارای 1.3 میلیون پنل خورشیدی و ظرفیت 80 مگاوات است — که در زمان تکمیل آن در سال 2010 یکی از بزرگترین پارک‌های جهان است. با 5 کلنی و تعداد حدود 400,000 زنبور عسل که در سال 2018 معرفی شدند.

21 - بزرگ ترین پارک های خورشیدی دنیا

Source: Ethan Miller/Getty Images North America/Getty Images

ابتکار خورشیدی پایگاه نیروی هوایی نلیس ترکیبی از ستاره خورشیدی 13.2 مگاواتی Nellis و ایستگاه تولید آرایه دوم خورشیدی 15 مگاواتی است که به پایگاه اجازه می‌دهد در روزهای آفتابی مستقل از انرژی شبکه سراسری باشد. هشت ربات (تصویر) با استفاده از 75 درصد آب کمتر نسبت به روش‌های دستی پنل‌های خورشیدی را تمیز می‌کنند – و می‌توانند تمام 43000 را پنل را در دو روز تمیز کنند.

22 - بزرگ ترین پارک های خورشیدی دنیا

Source: DEWA

رندر دیجیتالی از برج خورشیدی متمرکز که برای پارک خورشیدی محمد بن راشد آل مکتوم در دبی برنامه ریزی شده است.

پارک خورشیدی با رکوردشکنی 13.6 میلیارد دلاری از صحرای دبی برخاست
در زیر آفتاب صحرای عربستان، یک تلاش ساختمانی عظیم در حال پیشرفت است. پارک خورشیدی محمد بن راشد آل مکتوم که در اعماق صحرای دبی واقع شده است – که به نام حاکم امارات و معاون رئیس جمهور و نخست وزیر امارات متحده عربی نامگذاری شده است – همچنان در حال رشد است و به تازگی یک نقطه عطف دیگر را پشت سر گذاشته است.
در دوازدهمین سال توسعه، تصاویر ماهواره‌ای حس مقیاس را به ما می‌دهند: مایل‌ها فتوولتائیک که در امتداد خطوط منظم شرقی-غربی چیده شده‌اند، یکنواختی آنها در تضاد با چین‌ و چروک‌های شن‌های اطراف نیروگاه انرژی بخش است. پس از اتمام، اداره انرژی و آب دبی (DEWA) به سی ان ان گفت که سرمایه گذاری 50 میلیارد درهم (13.6 میلیارد دلار) می تواند انرژی 1.3 میلیون خانه را تامین کند و انتشار کربن را تا 6.5 میلیون تن در سال کاهش دهد.
ساخت این پارک خورشیدی اولین بار در سال 2012 اعلام شد و با تاریخ اتمام برنامه ریزی شده 2030، ساخت پارک خورشیدی 5000 مگاواتی سه برابر برج خلیفه زمان می برد. فازهای یک و دو که در حال حاضر تکمیل شده اند، شامل 2.3 میلیون پنل فتوولتائیک با ظرفیت 213 مگاوات است. به گفته DEWA، فاز سه، بیش از 3 میلیون فتوولتائیک و 800 مگاوات دیگر اضافه کرده است و در سال 2020 تکمیل شده است.
اما پس از سال‌ها گسترش در کف صحرا، پروژه خورشیدی اکنون با فاز شش در حال افزایش است. در سپتامبر 2023 فاز پنجم 900 مگاوات پارک اعلام شد. این شرکت از ترکیبی از فن‌آوری‌های PV و CSP، از جمله بزرگترین نیروگاه CSP تک برجی جهان، استفاده خواهد کرد.
از آینه هایی به نام هلیواستات برای تمرکز نور خورشید در بالای برج استفاده می کند تا جریان نمک های مذاب را گرم کند. گرما برای نیرو دادن به توربین های بخار و تولید برق استفاده می شود.
کریستوس مارکیدس، استاد فناوری‌های انرژی پاک در امپریال کالج لندن، به سی‌ان‌ان گفت: «به طور معمول، CSP بازدهی کمی بالاتر از فتوولتائیک‌ها (PVs) دارد.  CSP انرژی را به عنوان گرما به جای باتری ذخیره می‌کند.  او توضیح داد: ذخیره انرژی حرارتی چیزی حدود 10 برابر ارزان تر از ذخیره انرژی الکتریکی است که به این فناوری مزیتی خاص می بخشد.
عملاً به این معنی است که CSP می تواند حتی بدون خورشید و تا شب نیز به تولید برق ادامه دهد. DEWA گفت: برج دبی می تواند 15 ساعت گرما را ذخیره کند و می تواند 24 ساعت شبانه روز برق را تامین کند. DEWA اضافه کرد که برج CSP پس از تکمیل در ارتفاع 260 متری (853 فوت) قرار خواهد گرفت و توسط 70,000 هلیواستات_ دستگاهی حاوی یک آینه متحرک که برای انعکاس نور خورشید در جهت ثابت استفاده می شود_ احاطه خواهد شد.
علاوه بر برج 100 مگاواتی CSP، فاز چهار نیز 850 مگاوات برق دیگر را از طریق صفحه‌های سهموی (شکل دیگری از CSP) و فتوولتائیک تامین خواهد کرد. از روز، 3 فوریه 2024، این پارک دارای ظرفیت عملیاتی چشمگیر 3100 مگاوات است که آن را به بزرگترین پارک خورشیدی تک سایتی در جهان بر اساس مدل تولید کننده مستقل برق (IPP) تبدیل می‌کند.
مرکز نوآوری پارک همچنان مرکز تحقیقات و توسعه در فناوری های انرژی خورشیدی است.  پروژه های اخیر شامل آزمایش سیستم های خنک کننده پیشرفته برای پنل های خورشیدی و کاوش در تولید هیدروژن با استفاده از انرژی خورشیدی است.
استراتژی انرژی پاک دبی 2050 در تلاش است تا 25 درصد از انرژی خروجی خود را از منابع پاک تا سال 2030 و 75 درصد تا سال 2050 تولید کند که معادل ظرفیت 42000 مگاوات است.
منابع:
CNN Max Burnell, CNN
وب سایت پارک خورشیدی محمد بن راشد آل مکتوم:
http://www.mbrsic.ae/en/about/mohammed-bin-rashid-al-maktoum-solar-park/
وب سایت اداره برق و آب دبی (DEWA):
http://www.dewa.gov.ae/en/
مطالعه موردی
C40 Cities: www.mbrsic.ae/en/about/mohammed-bin-rashid-al-maktoum-solar-park/

/0 دیدگاه ها/توسط

آینده روشن خودروهای الکتریکی

آینده روشن خودروهای الکتریکی؛
این بار با کاهش اتکا به استخراج کبالت
دانشمندان MIT به پیشرفتی دست یافته اند که میتواند آینده خودروهای الکتریکی را تغییر دهد و اتکا به استخراج کبالت را کاهش دهد: «[این] می تواند تأثیر بزرگی داشته باشد».
این تأثیر تا حد زیادی بزرگ است، زیرا تأثیر استخراج کبالت ویرانگر است.
به گزارش آرا نیرو یکی از بزرگترین مشکلات سرعت در مسیر پذیرش انبوه خودروهای برقی، استفاده از فلزاتی مانند کبالت در باتری‌های EV است. در حالی که این فلزات برای باتری‌ها ایده‌آل هستند، اما در مورد هزینه و تأثیر آن بر سلامت افراد و محیط‌زیست دارای معایب قابل توجهی هستند.
با این حال، وابستگی به این فلزات ممکن است به لطف محققان MIT که گزینه ارزان‌تر و پایدارتری را توسعه داده‌اند، از بین برود.
مطابق گزارش MIT News، محققان ماده آلی جدیدی را برای جایگزینی کبالت در کاتد باتری های لیتیوم یون طراحی کرده اند. مواد مورد نیاز برای تولید این نوع کاتد در حال حاضر در مقادیر زیادی تولید شده است و محققان انتظار دارند که هزینه تولید باتری ها حدود یک سوم تا یک دوم هزینه باتری های مبتنی بر کبالت باشد.
مواد جایگزین مانند آهن – مورد استفاده در باتری‌های لیتیوم-آهن فسفات – و سایر مواد آلی امیدوارکننده هستند، اما تاکنون، همه آنها از نظر چگالی انرژی، رسانایی و ظرفیت ذخیره‌سازی کمتر از کبالت بوده‌اند.
در مطالعه جدید، محققان MIT نشان دادند که ماده جدید می‌تواند برق را با نرخ‌های مشابه کبالت هدایت کند، و باتری ظرفیت ذخیره‌سازی قابل مقایسه‌ای دارد _بعلاوه، می‌توان آن را سریع‌تر از همتایان کبالت خود شارژ کرد._
استاد انرژیMIT آقای Mircea Dincă W.M، گفت: “من فکر می کنم این ماده می تواند تأثیر زیادی داشته باشد زیرا واقعاً خوب کار می کند.”
این تأثیر تا حد زیادی بزرگ است، زیرا تأثیر استخراج کبالت بزرگ و ویرانگر است.
براساس Mining.com، بیش از 70 درصد کبالت جهان در جمهوری دموکراتیک کنگو تولید می شود. شرایط اطراف هر یک از این معادن وحشیانه است – یک مقاله NPR از آن به عنوان «بردگی امروزی» یاد می‌کند.
کار طاقت فرسا است افرادی که در معادن کار می کنند در حالی که فقط یک یا دو دلار در روز درآمد دارند، در غبار سمی کبالت تنفس می کنند. این تنها گزینه برای بسیاری از مردم است زیرا معادن کاملاً بر جامعه تسلط یافته اند. به گفته NPR، “صدها هزار نفر آواره شده‌اند، زیرا روستاهای آنها فقط با بولدوزر تخریب شده اند تا امتیازات بزرگ معدنی را فراهم کنند.”

به گزارش آرا نیرو قطع میلیون ها درخت اثرات آن را بر منطقه بدتر می‌کند، همچنین آلودگی آب ناشی از استخراج کبالت که باعث از بین رفتن ماهی ها در نهرها و دریاچه ها شده است.
هریتیر مالوبا، ساکن کنگو، در Earth.org گفت: «در این جریان، ماهی مدت‌ها پیش ناپدید شد و توسط اسیدها و زباله‌ معدن‌ها کشته شده اند.
به گفته NPR، فساد دولتی بهبود شرایط در این معادن و اطراف آن را دشوار کرده است و مشکل ساده نیست زیرا کارگران برای تامین غذای خانواده خود به مشاغل متکی هستند. در حالی که نمی توان انتظار داشت که همه راه حل های باتری جدید مشاغل جدید و ایمن تری را برای این کارگران کنگو فراهم کنند، کاهش تقاضا برای کبالت برای جلوگیری از تشویق شرکت ها به منظور کاهش استخراج کبالت و حواشی مربوط به آن بسیار مهم است.
برای محیط زیست و سلامت جهان بسیار مهم است که از منابع انرژی کثیف مانند زغال سنگ، نفت و گاز – صنایعی که اغلب کارگران را ملزم می‌کنند با خطرات سلامتی و ایمنی خود روبرو شوند – فاصله بگیرند، اما باید اینگونه نباشد که مشکلاتی مشابه مشکلاتی که آن منابع ایجاد می کردند، تولید کنند.
درسته خودروهای برقی مانند نمونه‌های خود که با سوخت بنزین یا گاز کار می‌کنند، آلودگی لوله اگزوز تولید نمی‌کنند، و این موضوع آنها را برای محیط زیست بهتر می‌کند، اما پیشرفت‌هایی مانند آنچه که این محققان MIT انجام دادند برای از بین بردن بخش‌های خطرناک تولید خودروهای الکتریکی بسیار مهم است. بازار خودروهای الکتریکی هنوز تقاضای زیادی دارد، بنابراین توسعه جایگزین های باتری بهتر برای کاهش وابستگی ما به فلزات کمیاب و خطرناک مانند کبالت در سال های آینده حیاتی است.
منبع:
Nick Paschal
January 31, 2024

/0 دیدگاه ها/توسط

باتری جدید خودروهای الکتریکی الهام گرفته از شکلات

دانشمندان باتری EV الهام گرفته از شکلات ساخته اند که می تواند صنعت خودرو را متحول کند.
در اینجا نحوه عملکرد آن آمده است.
به گزارش آرا نیرو دانشمندان یک باتری انقلابی ساخته اند که می‌تواند بیش از یک دهه با حداقل زمان شارژ دوام بیاورد. همانطور که در Tech Xplore توضیح داده شده است، محققان دانشکده مهندسی و علوم کاربردی هاروارد جان A. Paulson (SEAS) باتری فلزی لیتیوم جدیدی ساخته اند که می تواند حداقل 6000 بار شارژ و دشارژ شود. با وجود چرخه عمر طولانی، باتری فقط 10 دقیقه برای شارژ مجدد نیاز دارد.

این تحقیق که در Nature Materials منتشر شده است، روش جدیدی را توضیح می‌دهد که باتری‌های حالت جامد را می‌توان با آند فلزی لیتیوم ساخت و همچنین شامل جزئیات مواد مورد استفاده در ساخت آنها می‌شود.

آیا دسترسی به ایستگاه های شارژ الکتریکی شما را به خرید یک خودروی الکتریکی ترغیب می کند؟
آره
نه

روی انتخاب خود کلیک کنید تا نتایج را ببینید و نظر خود را بیان کنید
شین لی، دانشیار علوم مواد در SEAS و نویسنده ارشد این مقاله گفت: باتری‌های آند فلزی لیتیوم جام مقدس باتری‌ها در نظر گرفته می‌شوند، زیرا ظرفیت آن‌ها 10 برابر آندهای گرافیتی تجاری است و می‌توانند مسافت رانندگی خودروهای الکتریکی را به شدت افزایش دهند. “تحقیق ما گام مهمی به سوی باتری های حالت جامد کاربردی تر برای کاربردهای صنعتی و تجاری است.”
باتری‌های فلزی لیتیوم پتانسیل چگالی انرژی بالاتری را در مقایسه با باتری‌های لیتیوم یونی سنتی ارائه می‌دهند که به آن‌ها اجازه می‌دهد انرژی بیشتری ذخیره کنند و به طور بالقوه محدوده خودروهای الکتریکی را بدون افزایش اندازه یا وزن باتری افزایش دهند.

با این حال، طراحی باتری‌های فلزی لیتیومی معمولاً با ایجاد چالش دندریت در سطح آند مواجه است. Tech Xplore توضیح داد که “این ساختارها مانند ریشه در الکترولیت رشد می کنند و مانع جداکننده آند و کاتد را سوراخ می کنند و باعث کوتاه شدن باتری یا حتی آتش گرفتن می شوند.”

به گزارش آرا نیرو تحقیقات جدید نشان داد که لی و تیمش راهی برای جلوگیری از تشکیل دندریت‌ها با استفاده از ذرات سیلیکون به اندازه میکرون در آند برای منقبض کردن واکنش لیتیاسیون و تسهیل پوشش همگن لایه ضخیم فلز لیتیوم پیدا کردند. طراحی به طور قابل توجهی متفاوت از شیمی باتری های لیتیوم یون مایع است، که در آن ذرات سیلیکون موجود در آند زمانی که یون های لیتیوم از طریق واکنش لیتیاسیون عمیق نفوذ می‌کنند، از بین می روند.
لی گفت: «در طراحی ما، فلز لیتیوم در اطراف ذرات سیلیکون پیچیده می‌شود، مانند یک پوسته شکلات سخت در اطراف هسته فندق در یک ترافل شکلاتی.

به گزارش آرا نیرو، لی و تیمش یک نسخه سلولی کیسه‌ای به اندازه تمبر پستی از باتری طراحی کردند که 10 تا 20 برابر بزرگتر از سلول سکه ای است که معمولاً در آزمایشگاه های دانشگاه ایجاد می شود. این باتری پس از 6000 چرخه 80 درصد ظرفیت خود را حفظ کرد که بسیار بیشتر از سایر باتری های کیسه‌ای موجود در بازار امروزی است.

هدف بعدی این تیم افزایش فناوری برای ساخت باتری سلولی کیسه ای در اندازه گوشی هوشمند است.

این تحقیق همچنین ده‌ها ماده دیگر را نشان داد که به طور بالقوه می‌توانند عملکرد مشابهی در باتری‌های حالت جامد داشته باشند.

لی گفت: «تحقیقات قبلی نشان داده بود که مواد دیگر، از جمله نقره، می‌توانند به عنوان مواد خوبی در آند برای باتری‌های حالت جامد عمل کنند. “تحقیق ما یکی از مکانیسم های احتمالی این فرآیند را توضیح می دهد و مسیری برای شناسایی مواد جدید برای طراحی باتری ارائه می دهد.”
ید و روی جایگزین مناسبی برای لیتیوم هستند. این پیشرفت‌های جدید همچنین می‌تواند به کاهش وابستگی به لیتیوم به چین کمک کند، زیرا این کشور سومین معدن‌کار بزرگ لیتیوم در جهان است.
منبع:
Doric Sam, January 31, 2024 

/0 دیدگاه ها/توسط

دانشمندان اولین باتری را با استفاده از هموگلوبین ساختند

دانشمندان اولین باتری را با استفاده از هموگلوبین ساختند

به گزارش آرا نیرو محققان دانشگاه کوردوبا با همکاری سایر موسسات، نوع جدیدی از باتری را با استفاده از هموگلوبین به عنوان کاتالیزور در باتری های روی-هوا ساخته اند.  این باتری زیست سازگار می تواند تا 30 روز کار کند و چندین مزیت از جمله پایداری و مناسب بودن برای استفاده در دستگاه های بدن انسان را ارائه می دهد.  علیرغم ماهیت غیرقابل شارژ آن، این نوآوری گامی مهم به سوی جایگزین های باتری سازگار با محیط زیست است که محدودیت های باتری های لیتیوم یون فعلی را برطرف می کند.
محققان مؤسسه شیمیایی انرژی و محیط زیست (IQUEMA) در دانشگاه کوردوبا باتری‌ای ساخته‌اند که از هموگلوبین برای تسهیل واکنش‌های الکتروشیمیایی استفاده می‌کند و عملکرد آن را برای تقریباً 20 تا 30 روز حفظ می‌کند.
هموگلوبین پروتئینی است که در گلبول‌های قرمز خون وجود دارد و وظیفه انتقال اکسیژن از ریه‌ها به بافت‌های مختلف بدن (و سپس انتقال دی اکسید کربن) را بر عهده دارد.  میل بسیار بالایی برای اکسیژن دارد و برای زندگی اساسی است، حالا اگر همین هموگلوبین عنصر کلیدی برای نوعی دستگاه الکتروشیمیایی نیز باشد که اکسیژن نیز در آن نقش مهمی دارد، مانند باتری های روی-هوا، چطور؟
این همان چیزی است که گروه های شیمی فیزیک (FQM-204) و شیمی معدنی (FQM-175) در دانشگاه کوردوبا (UCO) به همراه تیمی از دانشگاه پلی تکنیک کارتاخنا پس از مطالعه توسط دانشگاه می‌خواستند آن را تأیید و توسعه دهند. آکسفورد و یک پروژه درجه نهایی در UCO نشان دادند که هموگلوبین دارای خواص امیدوارکننده ای برای فرآیند کاهش و اکسیداسیون (redox) است که توسط آن انرژی در این نوع سیستم تولید می شود.

بنابراین، تیم تحقیقاتی، از طریق پروژه اثبات مفهوم اولین باتری زیست سازگار (که برای بدن مضر نیست) با استفاده از هموگلوبین در واکنش الکتروشیمیایی که انرژی شیمیایی را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کند، توسعه دادند.

مکانیسم و ​​مزایای باتری هموگلوبین
با استفاده از باتری‌های روی-هوا، یکی از پایدارترین جایگزین‌ها برای باتری‌هایی که در حال حاضر بر بازار مسلط هستند (باتری‌های لیتیوم یون)، هموگلوبین به عنوان یک کاتالیزور در چنین باتری‌هایی عمل می‌کند. یعنی پروتئینی است که وظیفه تسهیل واکنش الکتروشیمیایی به نام واکنش کاهش اکسیژن (ORR) را بر عهده دارد و باعث می شود پس از ورود هوا به باتری، اکسیژن در یکی از قسمت های باتری کاهش یافته و به آب تبدیل شود. (کاتد یا قطب مثبت)، الکترون‌هایی را آزاد می‌کند که به قسمت دیگر باتری (آند یا قطب منفی)، جایی که اکسیداسیون روی رخ می‌دهد، می‌رسند.
همانطور که مانوئل کانو لونا، محقق UCO توضیح می‌دهد: «برای اینکه کاتالیزور خوبی در واکنش کاهش اکسیژن داشته باشیم، کاتالیزور باید دو ویژگی داشته باشد: باید مولکول‌های اکسیژن را به سرعت جذب کند و مولکول‌های آب را نسبتاً آسان تشکیل دهد، که هموگلوبین این الزامات را برآورده کرد. در واقع، از طریق این فرآیند، تیم موفق شد نمونه اولیه باتری زیست سازگار خود را با 0.165 میلی گرم هموگلوبین بین 20 تا 30 روز به کار بگیرد.
به گزارش آرا نیرو علاوه بر عملکرد قوی، نمونه اولیه باتری که آنها توسعه داده اند دارای مزایای دیگری نیز می باشد. اول از همه، باتری‌های روی-هوا پایدارتر هستند و می‌توانند در شرایط جوی نامطلوب مقاومت کنند، برخلاف سایر باتری‌هایی که تحت تأثیر رطوبت قرار دارند و برای ساخت آنها نیاز به جوی بی‌اثر است.
ثانیاً، همانطور که Cano Luna استدلال می کند، “استفاده از هموگلوبین به عنوان یک کاتالیزور زیست سازگار با توجه به استفاده از این نوع باتری در دستگاه‌هایی که در بدن انسان ادغام می شوند، مانند ضربان سازها، کاملا امیدوار کننده است.”  در واقع باتری با pH 7.4 کار می کند که PH مشابه pH خون است.  علاوه بر این، از آنجایی که هموگلوبین تقریباً در تمام پستانداران وجود دارد، می توان از پروتئین با منشاء حیوانی نیز استفاده کرد.

چالش ها و جهت گیری های آینده
با این حال، باتری ای که آنها توسعه داده اند، فضا برای بهبود دارد. نکته اصلی این است که این باتری نمونه اولیه است، اینکه فقط انرژی الکتریکی را تخلیه می‌کند و قابل شارژ نیست. بنابراین، تیم در حال حاضر گام‌های بعدی را برای یافتن پروتئین بیولوژیکی دیگری برمی‌دارد که می‌تواند آب را به اکسیژن تبدیل کند و در نتیجه باتری را شارژ کند. علاوه بر این، باتری ها فقط در حضور اکسیژن کار می کنند، بنابراین نمی توان از آنها در فضا استفاده کرد.

این مطالعه که در ژورنال Energy & Fuels منتشر شده است، در را به روی جایگزین‌های کاربردی جدید برای باتری‌ها باز می‌کند، در شرایطی که انتظار می‌رود دستگاه‌های تلفن همراه بیشتر و بیشتر شود، و در آن تعهد فزاینده‌ای به انرژی‌های تجدیدپذیر وجود دارد، به طوری که داشتن وسایلی که انرژی الکتریکی اضافی را به صورت انرژی شیمیایی ذخیره می کنندلازم است. مهمتر از همه، رایج ترین باتری های امروزی، لیتیوم یون، با مشکلات کمبود لیتیوم و اثرات زیست محیطی آن به عنوان زباله های خطرناک مواجه هستند.
منبع: «باتری روی-هوای مبتنی بر هموگلوبین انسانی در یک الکترولیت خنثی» توسط والنتین گارسیا-کابالرو، سباستین لورکا، مارتا ویلا-مورنو، آلوارو کابالرو، خوان جی. گینر-کازارس، آنتونیو جی.
25 سپتامبر 2023، انرژی و سوخت.
doi.org/10.1021/acs.energyfuels.3c02513

/0 دیدگاه ها/توسط

بخش انرژی پاک چین در حال پر کردن خلاء ناشی از سقوط املاک و مستغلات در این کشور است

بخش انرژی پاک چین در حال پر کردن خلاء ناشی از سقوط املاک و مستغلات در این کشور است

 

سرمایه گذاری انرژی پاک به 40 درصد از رشد اقتصادی چین در سال 2023 کمک کرد.

 

بدون انرژی پاک، رشد تولید ناخالص داخلی چین به جای 5.2 درصد، 3 درصد بود.

 

بخش املاک چین مختل شده است – وارد انرژی پاک شوید.

کاربن بریف روز پنجشنبه گزارش داد، سرمایه گذاری در انرژی خورشیدی، وسایل نقلیه الکتریکی، هیدروژن سبز و موجی از دیگر فناوری های انرژی پاک در چین به 6.3 تریلیون یوان (890 میلیارد دلار) در سال 2023 افزایش یافت. این افزایش 40 درصدی نسبت به سال 2022 است که شاهد سرمایه گذاری 4.6 تریلیون یوان بودیم.

 

در مجموع، انرژی پاک به 40 درصد از رشد اقتصادی کشور در سال 2023 کمک کرد. بدون این بخش، تولید ناخالص داخلی چین به جای 5.2 درصد ثبت شده، تنها 3 درصد افزایش می یافت.

 

این صنعت به پر کردن حفره و شکاف ایجاد شده در اثر سقوط املاک و مستغلات چین کمک می کند.

در اوج خود، بخش املاک چین حدود 25 تا 30 درصد تولید ناخالص داخلی این کشور بود. سپس، اورگراند، توسعه‌دهنده املاک، خود را غرق در بدهی دید، و دومینوها را که جرقه رکود عمیق املاک و مستغلات می‌شود را به وجود آورد که کارشناسان پیش‌بینی می‌کنند ممکن است یک دهه طول بکشد.

 

کربن بریف خاطرنشان کرد: از زمان فروپاشی املاک، حضور پول در این صنعت رو به اتمام است و سرمایه گذاری در سال 2022 به میزان 10 درصد و در سال 2023 به میزان 9 درصد دیگر کاهش یافته است.

 

ضعف در بخش املاک، خلأ بزرگی در فرصت‌های سرمایه‌گذاری موجود ایجاد کرده است، که دولت‌های محلی به سرعت جایگزین آن‌ها را با بخش‌هایی مانند انرژی پاک آغاز کرده‌اند.

 

سرمایه گذاری در بخش تولید – به ویژه در انرژی پاک – در سال 2023 نسبت به سال گذشته 9 درصد افزایش یافت.

پیشروی چین در تولید خودروهای الکتریکی(EV) و پنل های خورشیدی در بازارهای سراسر جهان محسوس است. در اروپا، قیمت‌ ماژول‌های خورشیدی پس از انبوه عرضه‌های چینی در بازار سقوط کرده است.

و در سپتامبر گذشته، رئیس کمیسیون اروپا از «تحقیقات ضد یارانه‌ای» در مورد خودروهای الکتریکی چینی خبر داد، زیرا نگران بود که قیمت‌های ارزان پکن بازار را منحرف کند. بعداً، در ماه ژانویه، BYD تسلا را به عنوان بزرگ‌ترین تولیدکننده خودروهای برقی در جهان کنار زد.

 

با این حال، ظهور بخش انرژی پاک راه حلی برای کسالتی نیست که اقتصاد چین را در برگرفته است. این کشور همچنان با مشکل کاهش تورم، کاهش تقاضای مصرف کننده و فرار سرمایه در میان سرمایه گذاران خارجی مواجه است.

 

نویسنده: Aruni Soni

/0 دیدگاه ها/توسط