جذب انرژی از تاریکی؛ راه‌حلی برای استفاده دائمی از انرژی خورشیدی

صنعت انرژی خورشیدی با سرعت بسیار بالایی در حال حرکت است و این اتفاق موجب شده تا این انرژی تجدیدپذیر کم‌کم بتواند جای زغال‌سنگ را به عنوان یک منبع انرژی بگیرد. با این وجود توسط خورشید نمی‌توان در شب برق تولید کرد و در هوای ابری هم این روش عملکرد مناسبی ندارد. همه ما می‌دانیم که برای استفاده از انرژی خورشیدی به خورشید نیاز داریم، ولی چه می‌شد اگر چنین نیازی وجود نداشت؟

محققان در چند وقت اخیر در تلاش بوده‌اند تا بتوانند راهکاری را برای این مشکل پیدا کنند و در حقیقت تاکنون به چند راهکار پیشنهادی رسیده‌اند. در ادامه با دیجیاتو همراه باشید تا ببینیم دانشمندان مشغول بررسی چه فناوری‌ها و تکنیک‌هایی هستند.

پنل ضدخورشیدی

اگر می‌خواهید در شب از یک منبع انرژی فرازمینی (بخوانید خورشید) برق تولید کنید، یکی از راهکارهای پیش روی شما استفاده از «پنل آنتی‌سولار» یا پنل ضدخورشیدی است. در این روش برای تولید برق به جای گرمای نور خورشید از سرمای فضا استفاده می‌شود.

ایده پنل ضدخورشیدی این است که وقتی پنل را در ساعات شب به سمت فضا قرار می‌گیرد، دمای آن نسبت به سرمای فضا بیشتر خواهد بود؛ این اتفاق باعث گرمازایی در قالب نور فروسرخ می‌شود. سپس می‌توانید این نور فروسرخ را دریافت و با آن برق تولید کنید.

«ازاوات رامان» (Asawath Raman)، استادیار علم مواد و مهندسی می‌گوید این راهکار به ما اجازه می‌دهد تا در ساعات شب برق تولید کنیم، ولی حجم برق تولیدی به هیچ عنوان به اندازه برقی نیست که از پنل خورشیدی و نور خورشید به دست می‌آید. با این حال، رامان می‌گوید که اگر همین حالا از پنل‌های خورشیدی استفاده می‌کنید، با کمک پنل‌های ضدخورشیدی می‌توانید انرژی بیشتری داشته باشید.

دریافت طول موج‌های بیشتر

پنل‌های خورشیدی بخش بزرگی از تابش خورشیدی را دریافت می‌کنند، اما قادر به دریافت همه چیز نیستند. این پنل‌ها می‌توانند از نور مستقیم خورشید برق بسازند، اما در روزهای ابری عملکرد خوبی ندارند. یکی از روش‌های مقابله با این مشکل، دریافت نور فرابنفش نامرئی است که حتی در روزهای ابری هم وجود دارد. این نور را می‌توان به نور مرئی تبدیل و از آن برای تولید برق استفاده کرد.

رامان می‌گوید: «چیزهایی هستند که در طول موج‌های بلندتر از سوی خورشید به زمین می‌رسند و پنل‌های خورشیدی معمولا از آن‌ها استفاده نمی‌کنند. این پرتوها به گرما تبدیل می‌شوند ولی روش‌هایی وجود دارد که می‌توان با آن‌ها بخشی از این پرتوها را به نوری تبدیل کرد که پنل‌های خورشیدی می‌توانند با آن برق تولید کنند.»

ساخت باتری‌های بزرگ‌تر

اگر هیچ راهکاری عملی نباشد، همواره می‌توانیم به دنبال این باشیم که در طول روز انرژی بیشتری از خورشید ذخیره کنیم. رامان می‌گوید باتری‌ها بخش مهمی از راهکار حل مشکل انرژی خورشیدی هستند، ولی در حال حاضر در شرایطی نیستیم که مثلا بتوانیم انرژی مورد نیاز یک شهر را تامین کنیم. به گفته رامان، برای ذخیره‌سازی حجم بالاتری از انرژی نیازمند توسعه فناوری‌های جدیدی برای باتری‌ها هستیم.

رامان اضافه می‌کند: «امروزه روش‌هایی وجود دارند که می‌توانند در مقیاس نسبتا کوچک شدنی و کارآمد باشند. ولی سوال اصلی این است که تا کجا می‌توانیم مقیاس کاری خود را بزرگ کنیم.»

محققان فعلا در حال بررسی راهکارهای مختلفی برای ذخیره‌سازی انرژی از طریق باتری‌های مایع یا هوای فشرده هستند. اما رامان می‌گوید که مشکل انرژی خورشیدی لزوما قرار نیست از طریق باتری‌ها یا راهکارهای مشابه حل شود. او مدعی است که می‌توان با کمک فناوری‌های گوناگون بر این مسئله غلبه کرد.