Paul Arnold tərəfindən , Phys.org

redaktə edən: Gaby Clark , rəy verən: Robert Egan

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Günəş istilik enerjisinin çevrilməsi üçün interfeys mühəndisliyi ilə hazırlanmış ağac əsaslı CPCM-lərin dizaynı. Ag reduksiyası və 18-alkil peyvəndindən sonra TBAW kimi işarələnən DW aerogellərinə BPNS@MPN damcısı; son SA yüklü CPCM-lər TBAWP kimi işarələndi. Mənbə: Advanced Energy Materials (2026). DOI: 10.1002/aenm.70872

Davamlı günəş enerjisi potensial olaraq qlobal enerji ehtiyaclarımızı ödəyə bilsə də, onun bir əsas çatışmazlığı var. Günəş işığı yox olduqda, günəş panelləri elektrik enerjisi istehsalını dayandırır. Problem ondadır ki, onlar işığı enerjiyə çevirməkdə əla iş görsələr də, topladıqları enerjini saxlamaqda o qədər də yaxşı deyillər.

Həll yollarından biri istiliyi tutub sonradan buraxdığı bilinən materiallardan, məsələn, faza dəyişmə materiallarından (PCM) istifadə etməkdir. Lakin bunlar əriyəndə sıza bilər, istiliyi tez keçirməkdə çətinlik çəkə bilər və asanlıqla alovlana bilər. Buna görə də Çinli tədqiqatçılar Advanced Energy Materials jurnalında dərc olunmuş məqalədə ətraflı şəkildə izah etdikləri kimi, ağacı çoxfunksiyalı günəş-istilik enerjisi saxlama materialına çevirməklə fərqli bir yanaşma seçdilər .

Balsa ağacının yenidən mühəndisliyi

Komanda, günəş işığını udan və sonradan istifadə üçün istilik kimi saxlayan bir material yaratmaq üçün balsa ağacının daxili quruluşunu nanodan mikroya qədər müxtəlif miqyaslarda yenidən dizayn etdi. O, həmçinin saxlanılan istilik termoelektrik cihaz vasitəsilə buraxıldıqda elektrik enerjisi istehsal edə bilər.

Əvvəlcə ağacın lifləri bir-birinə yapışdıran bir yapışdırıcı rolunu oynayan təbii liqnini çıxardılar. Bu, kiçik açıq kanalların məsaməli bir quruluşunu geridə qoydu. Daha sonra bu kanalların içini günəş işığını bir neçə dalğa uzunluğunda udan və istiliyə çevirən ultra nazik qara fosfor təbəqələri ilə örtdülər. Lakin fosfor havada tez parçalanır, buna görə də alimlər tanin turşusu və dəmir ionlarından ibarət qoruyucu təbəqə əlavə etdilər.Oyna

00:0002:30SəssizParametrlərPIPTam ekrana daxil olun

OynaKredit: Qabaqcıl Enerji Materialları (2026). DOI: 10.1002/aenm.70872

Növbəti addım ağacın günəş işığını tutmasına kömək etmək üçün gümüş nanopartiküllər əlavə etmək idi. Nəhayət, materialın quru qalması və bütün hava şəraitində çürüməyə davamlı olması üçün suya davamlı bir təbəqə əlavə etdilər.

Balsa ağacından hazırlanmış iskele hazır olduqdan sonra tədqiqatçılar onu stearin turşusu adlanan istilik saxlayan mumla doldurdular . Bu bioəsaslı faza dəyişmə materialı qızdırıldıqda əriyir və enerji saxlayır, bərkiyir və soyuduqda həmin enerjini buraxır.

Bu ağacın istilik baxımından bu qədər səmərəli olmasının bir səbəbi, istilik səth boyunca deyil, taxıl boyunca hərəkət etməsidir. Bu o deməkdir ki, o, enerjiyə çevrilmək üçün xarici generatora doğru daha sürətli hərəkət edir.

Təsirli performans

Yeniliklərinin işlədiyini sübut etmək üçün komanda bir neçə sınaq keçirdi. Günəş enerjisi simulyatorunda o, 91,27% fototermal səmərəliliyə nail oldu, yəni ona düşən demək olar ki, bütün işıq istifadəyə yararlı istiliyə çevrildi. Material həmçinin hər kiloqram üçün 175 kilojoul enerji saxlayırdı. Termoelektrik generatora qoşulduqda, modifikasiya olunmuş balsa ağacı 0,65 volta qədər gərginlik istehsal edirdi.

Enerjidən əlavə, o, ağac konstruksiyalarının açıq havada qarşılaşdığı yanğın, bakteriya və göbələk kimi ümumi təhlükələrə qarşı da yaxşı nəticələr göstərib. Tədqiqat müəllifləri öz məqalələrində qeyd ediblər ki, ” Hibrid örtük həmçinin HRR və THR-ni müvafiq olaraq 27,4% və 31,2% azaltmaqla yanğın təhlükəsizliyini xeyli yaxşılaşdırır və E. coli və S. aureus-a qarşı yaxşı işləyir”.

Bu məsələlərin bəzilərini həll etməklə, komanda gün batımından sonra belə günəş enerjisindən istifadə üçün praktik bir həll yoluna yaxınlaşır. “Bu iş qabaqcıl günəş istilik enerjisi yığımı üçün miqyaslı və ekoloji cəhətdən təmiz ağac əsaslı platforma təqdim edir.”