קטגוריות: מאמרים מוצגים » חדשות חשמליות מעניינות
מספר צפיות: 16384
הערות לכתבה: 3
התפתחויות שיאפשרו נטישת אנרגיה מסורתית לטובת אלטרנטיבה
מדברים רבות על הצורך להשיג חשמל ממקורות מתחדשים. הם ידידותיים לסביבה וללא הגבלה בשימוש.
מה מונע ממקורות אנרגיה חלופיים להחליף לחלוטין מינרלים מסורתיים כיום? זה מפריע מכמה סיבות כלכליות, טכניות ופוליטיות. מאמר זה דן בסיבות הטכניות וההתפתחויות שיעזרו להתגבר עליהם.
אנרגיה חלופית מיוצגת באופן נרחב על ידי תחנות כוח סולאריות ורוח. הם נותנים לעולם חלק גדול מהחשמל הנקי.
קיימת בעיה שכיחה לכל מקורות האנרגיה החשמלית המתחדשת. זה קשור לצורך לא רק לייצר חשמל, אלא גם לאגור אותו. אחרי הכל, השמש לא זורחת בלילה והיא לא תמיד סוערת.
באופן גס, יש צורך ליצור סוללות ענק אשר יצברו אנרגיה אם היא עודפת ותמסור אותה אם זה לא מספיק.
זה בערך האופן שבו מצבר לרכב עובד. כאשר מנוע הרכב אינו מופעל, כל מכשירי החשמל ברכב מופעלים באמצעות סוללה. כשאנחנו מתחילים את המכונית, הסוללה מהמקור הופכת לצרכן חשמל. והגנרטור הופך למקור שהאנרגיה שלו מספיקה לטעינת הסוללה ולמכשירי חשמל. במקרה שלנו, הגנרטור הוא השמש או הרוח.
אבל צבירת חשמל בקנה מידה תעשייתי לא הייתה קלה בכלל. אחת השיטות הנהוגות היא להמיר חשמל לאנרגיית מים. לשם כך נבנים שני מאגרים בגבהים שונים.
כשיש מספיק חשמל, המשאבות משאבות מים מהמאגר התחתון לגובה העליון. וכשיש מחסור, המים מוזרמים למאגר התחתון, עוברים טורבינות המחוברות לגנרטורים חשמליים. הקמת מבנה כזה עולה מיליארדי דולרים, וההפסד באנרגיה במהלך השימוש בו גדול מאוד. לכן מדענים עומדים בפני המשימה למצוא דרך חדשה לאחסון אנרגיה.
ניתן לפתור בעיה זו בעתיד הקרוב. כימאים גילו נכס חדש של ונדיום, שבזכותו תוכנן סוללת ונדיום, שיכולה לפעול ללא אובדן קיבולת של עד 20,000 מחזורים. אבל הכי חשוב, גודל סוללות כאלה כמעט בלתי מוגבל. לפני גילוי זה שימש ונדיום בתעשיית הפלדה כדי להקשיח חלקים.
מכשול להתפתחות אנרגיה סולארית נותר עלותם הגבוהה של לוחות סולאריים. זה נובע מתכנון מורכב שלהם, הדורש צומת pn, ליצירת זרימת אלקטרונים קבועה.
לאחר שנים רבות של מחקר, מדענים מאוניברסיטת פנסילבניה מצאו תערובת חדשה הפולטת זרם אלקטרונים מחשיפה לאור שמש, ללא מעבר pn. מחקרים ספקטרוסקופיים הוכיחו כי החומר מסוגל לפלוט אלקטרונים מחשיפה לאור גלוי. חומרים ידועים מוקדמים הראו תכונות דומות, רק מקרינה אולטרה סגולה.
פיתוח זה לא רק יקטין משמעותית את העלות של פאנלים סולאריים, אלא גם יעלה את יחס ההמרה. שכן פאנלים סולאריים קונבנציונליים ממירים אנרגיה סולארית ביעילות של כ 20%.
בעקיפין, פיתוח האנרגיה האלטרנטיבית יושפע מאירוע חשוב נוסף - גילוי המדען הרוסי קונסטנטין נובוסלוב ואנדרה גיים בשנת 2010 על חומר חדש - גרפן. ניתן להשתמש בו באלקטרוניקה מודרנית.
כל ההתפתחויות הללו עשויות בהחלט לשפר את השיטות להשגת אנרגיה ממשאבים מתחדשים עד כדי כך שהוצאת פחם, גז ונפט לא תהיה הולמת.
ראה גם באתר elektrohomepro.com
: