به گزارش ثریا گرفتن و ذخیره انرژی خورشید با پنل های خورشیدی تنها نیمی از ماجرا است، چرا که این انرژی برای استفاده های بعدی باید در جایی ذخیره شود. در مورد "باتری های جریان"(flow batteries)، ذخیره سازی به مخازن مایع واگذار می شود.
اکنون یک تیم بین المللی به سرپرستی دانشمندان دانشگاه "ویسکانسین-مدیسون" نسخه جدیدی از این باتری های جریان خورشیدی را ایجاد کرده اند که کارآمد و بادوام هستند.
"باتری جریان" یا باتری جریان اکسایش-کاهش (پس از کاهش-اکسیداسیون) نوعی سلول الکتروشیمیایی است که انرژی شیمیایی آن توسط دو ماده شیمیایی حل شده در مایعات موجود در سیستم و توسط یک غشاء تهیه می شود. تبادل یونی (همراه با جریان یافتن جریان الکتریکی) از طریق غشاء اتفاق می افتد در حالی که هر دو مایع در فضای مربوط به خود گردش می کنند.
اُکسایـِش و کاهش(Redox) نام کلی واکنشهای شیمیایی است که مایه تغییر عدد اکسایش اتمها میشوند.
این فرآیند میتواند دربرگیرنده واکنشهای سادهای همچون اکسایش کربن و تبدیل آن به کربن دیاکسید و کاهش کربن و تبدیل آن به متان یا واکنشهای پیچیدهای چون اکسایش قند در بدن انسان طی واکنشهای چند مرحلهای باشد. با کمی اغماض علمی میتوان این فرآیند را انتقال یک یا چند الکترون از یک اتم، مولکول یا یون به یک اتم، مولکول یا یون دیگر دانست.
در هر واکنش اکسایش و کاهش اتم یا مولکولی الکترون از دست میدهد (اکسایش) و اتم یا مولکولی دیگر الکترون جذب میکند (کاهش) مییابد. در چنین واکنشی مولکول دهنده الکترون اکسید شده و مولکول گیرنده الکترون کاهیده میشود. در واقع تعریف ابتدایی اکسایش واکنش یک ماده با اکسیژن و ترکیب شدن با آن بودهاست، اما با کشف الکترون اصطلاح اکسایش دقیقتر تعریف شد و کلیه واکنشهایی که طی آن مادهای الکترون از دست میدهد اکسایش نامیده شدند. اتم اکسیژن میتواند در چنین واکنشی شرکت داشته یا نداشته باشد.
محققان برای ساختن این باتری جدید چندین فناوری موجود را با هم ترکیب کرده اند. این باتری یک سلول خورشیدی سیلیکون/پروسکایت دو پشته است که با یک باتری جریان جفت شده است. محققان می گویند این باتری جدید به مردم این امکان را می دهد تا انرژی تجدید پذیر را در یک دستگاه جمع آوری و ذخیره کنند و نه تنها کارآمد و دارای بهره وری بالایی است، بلکه مقرون به صرفه و به اندازه کافی ساده است و می تواند برای مصارف خانگی در نظر گرفته شود.
بخش جذب و ذخیره انرژی در این معادله به عهده ماده پیشرو در صنعت یعنی "سیلیکون" و یک ماده جدید و امیدوارکننده به نام "پروسکایت" است. این سلول های خورشیدی دو پشته به تنهایی بهتر از هر مواد دیگری عمل می کنند، زیرا این دو ماده طول موج های مختلفی از نور را جذب می کنند.
محققان برای ذخیره سازی انرژی به یک باتری جریان روی آوردند. این دستگاه ها به طور سنتی حاوی دو مایع هستند که در مخازن جداگانه قرار دارند و به عنوان الکترولیت عمل می کنند. الکتریسیته حاصل از سلول خورشیدی یکی از این مایعات را شارژ می کند، جایی که می تواند کم و بیش به طور نامحدود در آن بنشیند و در صورت نیاز به برق، دو مایع در یک محفظه میانی با هم در تعامل قرار می گیرند و یک واکنش شیمیایی ایجاد می کنند که باعث تولید برق می شود.
محققان برای تعیین حداکثر بهره وری این باتری از یک روش مدل سازی نظری برای تعیین اینکه کدام ماده شیمیایی با ولتاژ ایده آل کار می کند، استفاده کردند و در نهایت بر روی دو ترکیب آلی حل شده در آب نمک به نتیجه رسیدند و آزمایشات نهایی تأیید کرد که این یک ترکیب خوب است.
تیم سازنده بازدهی ۲۰ درصدی را ثبت کرد که در جمع بهترین ها قرار می گیرد. این دستگاه توانست بیش از صدها ساعت و صدها چرخه شارژ-تخلیه را با بازدهی بالا و استفاده از بیشتر ظرفیت خود عمل کند که طول عمری بسیار طولانی تری نسبت به دیگر باتری های جریان است که الکترولیت های اسیدی آنها نیز باعث خوردگی مخازن می شود.
"سونگ جین" محقق اصلی این تحقیق می گوید: این بازدهی ۲۰ درصدی در هر زمان که دوست دارید، قابل دستیابی است. شما می توانید از انرژی خورشیدی در طول روز استفاده کرده و 20 درصد برق بدست آورید یا می توانید در شب از ذخیره آن استفاده کنید و ۲۰ درصد برق دریافت کنید.
این تیم در نظر دارد توسعه باتری های جریان خورشیدی را برای بهبود کارآیی، کاهش هزینه ها و راه های مقیاس پذیری آنها برای استفاده های عملی در مقیاس بزرگ ادامه دهد.
این تحقیق در مجله Nature Material منتشر شده است.
منبع: خبرگزاری ایسنا
زبانآموز حرفهای چگونه آلمانی یاد میگیرد؟ نگاهی تخصصی به مسیر رسیدن از سطح A1 تا C1
محقق ایرانی باکتری را به ترانزیستور تبدیل کرد
جیمز وب ۳ سیاهچاله فعال در یک کهکشان دوردست کشف کرد
مصوبه مهم درباره اقتصاد دیجیتال
تولید ماده اولیه داروی ایرانی درمان «فیبروز کبدی»
ایده امیرکبیر در تأسیس دارالفنون چه بود؟
پرچم انتقام و خونخواهی بر فراز گنبد مساجد کشور به اهتزاز درمی آید
راهاندازی موکبهای دائمی در مرز ایران و عراق
چرا رهبر شهید به جوانان اروپایی نامه نوشتند؟
آثار و عوامل تجربه زیسته احساس تنهایی در دختران تجرد زیست
«فرمانده هرمز» را چقدر میشناسید؟
جزئیات برنامههای هفته آموزش هنر اعلام شد
شوراهای آموزش و پرورش؛ ظرفیت ملی برای جهش کیفیت و عدالت تربیتی
کاهش ۲۰ درصدی تخلفات اداری آموزشوپرورش
زنگ نماز همراه با زنگ مدرسه نواخته شود
آغاز دریافت کارت ۵ آزمون علوم پزشکی از امروز
جدیدترین تغییرات فراخوان جذب هیئت علمی علوم پزشکی را اینجا ببینید
آغاز ثبت نام پذیرفته شدگان آزمون دکتری از اول شهریور
جزئیات ثبت نام آزمون دکتری تخصصی و پژوهشی گروه علوم پزشکی اعلام شد
نتایج نهایی آزمون دکتری اعلام شد
بیش از ۷۵۰ هزار نفر کارت کنکور ۱۴۰۵ و آزمون پذیرش دانشجو معلم گرفتند
زمان و تعداد سوالات گروههای پنجگانه کنکور سراسری ۱۴۰۵ مشخص شد
هشدار درباره کاهش رتبه علمی ایران در جهان
پایان اسکرول بینهایت و شمارش لایک در اینستاگرام
آزمون تربیت معلم همزمان با کنکور سراسری ۱۴۰۵ برگزار میشود
بزرگترین هواپیمای تمام برقی جهان ۲۷ دقیقه پرواز کرد
«ایران دیجیتال»؛ پیوند فناوری و نظام تعلیم و تربیت
تضمین امنیت کنکور رکن اصلی تحقق عدالت آموزشی/ برخورد قانونی با تقلب
توزیع کارت کنکور ۱۴۰۵ از امروز آغاز شد
ناسا به طرح لشکرکشی روباتهای کروی به تایتان گرنت داد
حضور بیش از ۱۰۰ استارتاپ در اینوتکس ۲۰۲۶ قطعی شد
برگزاری محفل قرآنیها به مناسبت چهلم رهبر شهید انقلاب
صفحه اینترنتی معرفی رهبر شهید به زبان ژاپنی راه اندازی شد
تهیه کننده سریال اسباب زحمت: شخصیتهای سریالهای آقاخانی از جنس مردم هستند
گرامیداشت رهبر شهید با نگاهی به اندیشه ایشان در حوزههای انسانی
جدول پخش شبکه ۴ تغییر کرد
گردهمایی اصحاب هنر و اندیشه با گفتاری درباره آینده نزدیک ایران برگزار میشود
مرحوم ابوترابی الگوی مقاومت در شرایط سخت اسارت
نگاهی به حدود ۶۰۰ آیه مرتبط با جهاد و قتال و پاسخ به چالشهای امروز در این کتاب
مهران مدیری تحت عمل جراحی و درمان قرار گرفت
آموزش و پرورش باید در کنار سه قوه، «قوه چهارم» کشور باشد
حامد همایون مهمان درجام شد
«غوطهور» در صف اکران رفت
خوراک رسانهای کودک دهه ۶۰ با امروز فرق دارد
چگونه ایمان در زمان جنگ تقویت میشود؟
بزرگداشتی برای میراث دار فلسفه و طب حکیم ابوعلی سینا
درباره ارتداد در اسلام و انواع آن بیشتر بدانید
امتحانات ترم تابستان دانشگاههای سراسری و آزاد حضوری شد
آمادگی کامل شبکه ملی اجرا و حفاظت برای برگزاری مطلوب کنکور ۱۴۰۵
ثبتنام آزمون دکتری گروه علوم پزشکی سال ۱۴۰۵
حکم اخراج یکی از دانشجویان دانشگاه شریف ابلاغ شد
مسعود امیرلویی پس از ۵ سال مبارزه درگذشت
تمدید مهلت ثبتنام آزمون کارشناسی ارشد علوم پزشکی ۱۴۰۵
حمله سایبری گسترده به تأسیسات آب آمریکا
دستگاههای عکسبرداری پزشکی کوچکتر میشوند
اعلام تقویم آموزشی دانشگاه صنعتی شریف برای سال تحصیلی ۱۴۰۶-۱۴۰۵
امتحانات ترم تابستان دانشگاهها حضوری شد
راه اندازی خط ویژه جذب هیئت علمی در رشته هوش مصنوعی
مهلت ویرایش محل برگزاری چهلمین دوره آزمون دستیاری دندانپزشکی تمدید شد
دستور جدید ترامپ به شرکت ها برای حمله سایبری
اخراج ۲ دانشجو به دلیل توهین به پرچم مقدس ایران
یافتههای جدید از نقش استارلینک در تجاوز نظامی آمریکا به ایران
مراسم معرفی سرپرست صندوق رفاه دانشجویان برگزار شد
تمهیدات لازم برای بازگشایی مطلوب مدارس خوزستان
رئیس جمهور: مسجد یکی از ظرفیتهای مؤثر در ارتقای سطح سواد عمومی است
تابستان؛ فرصتی برای جبران بخشی از عقبماندگیها دانش آموزان
آغاز پیشثبتنام تکمیل ظرفیت میانپایه و پایه دهم مدارس شاهد
۲۴۰۷ پروژه مدرسهسازی سال گذشته تحویل شد
نظر پیامبر (ص) درباره خاک بازی کودکان چیست؟
شنیدن صدای جامعه باید با یک سازوکار شفاف انجام شود
نماز خواندن در خانه ای که سگ در آن است چه حکمی دارد؟
«زوتوپیا ۳» ساخته میشود
آغاز پخش برنامه «محفل ستارهها»؛ این برنامه برای حال خوب کودکان است
آغاز پخش «هزار داستان» با اجرای مجری معروف
مدیرعامل جدید مؤسسه فرهنگی دارالعرفان شیعی معرفی شد
چرا باید سیره مبارزاتی ائمه اطهار را بازخوانی کنیم؟
حمایت از نخبگان با اولویت هوش مصنوعی با تمرکز بر همکاری با دانشگاههای تراز اول
روسیه توسعه رقیب استارلینک را به سرعت ادامه میدهد
۱۰ سؤال از محاسبه نتیجه آزمون دستیاری حذف شد
پاول دوروف تولد ۱۳ سالگی تلگرام را تبریک گفت
تمدید مهلت ثبتنام آزمون کارشناسی ارشد علوم پزشکی ۱۴۰۵
سرپرست صندوق رفاه دانشجویان منصوب شد
۱۰ سؤال از محاسبه نتیجه آزمون دستیاری حذف شد
اعلام تقویم آموزشی دانشگاه صنعتی شریف برای سال تحصیلی ۱۴۰۶-۱۴۰۵
آغاز سال تحصیلی دانشگاهها از ۴ مهرماه
راه اندازی خط ویژه جذب هیئت علمی در رشته هوش مصنوعی
حسین خواجه امیری «پهلوان آواز» به سوی خانه ابدی بدرقه شد
آغاز نامنویسی بیستودومین فراخوان جذب هیئت علمی پزشکی از فردا
شنبه آخرین مهلت ثبتنام در ۵ آزمون علوم پزشکی
اخراج ۲ دانشجو به دلیل توهین به پرچم مقدس ایران
کمپین تابستانی فیدیبو برای کتابخوانها
امتحانات ترم تابستان دانشگاهها حضوری شد
چالشهای مربوط به «از دست نرفتن روایت»در عرصه بینالمللی از زبان معاون وزیر علوم
اختلال در بخش پرداخت هزینه سامانه ثبت نام آزمونهای علوم پزشکی کشور
حکم اخراج یکی از دانشجویان دانشگاه شریف ابلاغ شد
درباره ارتداد در اسلام و انواع آن بیشتر بدانید
حمایت از نخبگان با اولویت هوش مصنوعی با تمرکز بر همکاری با دانشگاههای تراز اول
علی نصیریان مهمان نخستین برنامه «همکلام» شد
آغاز پخش برنامه «محفل ستارهها»؛ این برنامه برای حال خوب کودکان است
امتحانات ترم تابستان دانشگاههای سراسری و آزاد حضوری شد
هوش مصنوعی با یک هزار میلیارد پارامتر به رقابت اوپن ای آی میرود
بزرگداشتی برای میراث دار فلسفه و طب حکیم ابوعلی سینا
شکایت از ترامپ برای فروش پستهایش
امسال آیفون ۱۸ عرضه نمیشود؟
تمهیدات لازم برای بازگشایی مطلوب مدارس خوزستان
مهلت ویرایش محل برگزاری چهلمین دوره آزمون دستیاری دندانپزشکی تمدید شد
آخرین وصایای امام رضا(ع) به اباصلت
انتشار کتابهای «احکام کاربردی نوجوان» برای تازهمکلفها
چرا ربیعالاول، بهار ماهها نامگذاری شده است؟
با این داستان کودکتان فصلها را بهتر میشناسد
نظراتی که حاوی توهین یا افترا به اشخاص ،قومیت ها ،عقاید دیگران باشد و یا با قوانین کشور وآموزه های دینی مغایرت داشته باشد منتشر نخواهد شد - لطفاً نظرات خود را با حروف فارسی تایپ کنید.