مقالات مشابهة
ابتكار نظام تبريد يعمل بالطاقة الشمسية بدون شبكة كهرباء في السعودية. يفتقر نحو 2.8 مليار نسمة إلى تقنيات التبريد، وذلك في أجزاء من أمريكا الجنوبية وإفريقيا وآسيا والشرق الأوسط. وذلك حسب أحد تقارير وكالة الطاقة الدولية.
لذا يسعى الكثير من الباحثين للبحث عن أفضل الطرق للتخفيف من وطأة ارتفاع درجة الحرارة، والتي يتوقع علماء المناخ ارتفاعها بشكل كبير مستقبلاً.
تعتبر الطاقة الشمسية أحد التقنيات الحديثة التي تم استخدامها في مجموعة متنوعة من التطبيقات. ومنها التبريد والتدفئة والطهي وغيرها الكثير. وذلك لمزاياها الكثيرة فهي لا تسبب أي تلوث وكما يسهل صيانتها.
وفي المقال التالي من موقع الترند سنعرفكم على نظام تبريد جديد تم ابتكاره في جامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية (كاوست) في المملكة العربية السعودية.
ابتكار نظام تبريد يعمل بالطاقة الشمسية
قام باحثوم من جامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية (كاوست) بتطوير نظام تبريد بسيط يعمل بالتقاط الطاقة الشمسية السلبية. والذي يهدف لتخفيف الحرارة وتوفير تبريدا منخفض التكلفة للأطعمة لدى المجتمعات الفقيرة التي لا تصل إليها شبكة الكهرباء.
يعمل نظام التبريد الشمسي دون الحاجة إلى استخدام الأجهزة الميكانيكية والكهربائية. وكما يعتمد مبدأ عمل هذا النظام على تأثير التبريد القوي الذي يحدث عند إذابة أملاح معيَّنة في الماء.
وذلك بالاعتماد على الحقيقة العلمية أنه حتى يذوب ملح كلوريد الصوديوم في الماء مثلاً، فإنه يحتاج إلى طاقة حرارية. والتي تؤدي إلى كسر روابطه الأيونية القوية، التي يأخذها من حرارة الماء. وهذا يسبب انخفاض حرارة الماء نتيجة ذلك.
يقوم نظام التبريد البسيط على التصميم الشمسي السلبي، أي من دون الحاجة إلى استخدام الأجهزة الميكانيكية والكهربائية. إنه يعتمد على إذ من المعروف أنه لكي يذوب ملح كلوريد الصوديوم في الماء مثلاً، يحتاج إلى طاقة حرارية، حتى تنكسر روابطه الأيونية القوية، فيأخذها من حرارة الماء، التي تنخفض نتيجة ذلك.
علاوة على ذلك، وجد الباحثون أن نترات الأمونيوم (NH4NO3) تمتلك قوة تبريد استثنائية لقابليتة العالية للذوبان. فهي تملك قوة تبريد أكبر أربع مرات من كلوريد الأمونيوم (NH4CL). بالإضافة إلى ذلك يمتاز الملح بأنه رخيص جداً وهو يستخدم بالفعل على نطاق واسع كسماد.
كما أكد البروفيسور وينبين وانج، من فريق البحث في “كاوست” أنه وصلت قابلية ذوبان NH4NO3 إلى 208 جرام لكل 100 جرام من الماء. بينما كانت قابلية ذوبان الأملاح الأخرى أقل من 100 جرام.
كذلك استخدم الفريق الطاقة الشمسية لتبخير المياه، وذلك عند وصول المحلول الملحي إلى درجة حرارة الغرفة. حيث أنه نمت بلورات NH4NO3 فوق الجدار الخارجي للكوب بعد التبخر. كما أثبتت الدراسة أنه من الممكن جمع الملح المتبلور تلقائياً عندما يتساقط الملح بسبب الجاذبية.
بعد كل دورة تبريد، يستخدم النظام الطاقة الشمسية لتبخير المياه وتجديد الملح. حيث يمثِّل الملح شكلاً مخزناً من الطاقة الشمسية بشكل فعَّال. كما يكون جاهزاً لإعادة استخدامه للتبريد مرَّة أخرى عند الحاجة لذلك.
أهم مزايا النظام الجديد
علاوة على ذلك، بين فريق الباحثون أن النظام الجديد يمتلك مميزات مفيدة. فهو لديه إمكانات جيدة لتطبيقات تخزين الطعام وتبريده. وذلك أنه عند القيام بإذابة الملح بشكل تدريجي في الماء في كوب معدني .
والذي تم وضعه في داخل صندوق من البوليسترين. فإن درجة حرارة الكوب انخفضت من درجة حرارة الغرفة إلى حوالي 3.6 درجة مئوية. كما بقيت الحرارة أقل من 15 درجة مئوية لمدة تزيد على 15 ساعة.
كذلك أكد البروفيسور وينبين وانج أنه فريق البحث قام بوضع تصور لتصميم يحوِّل الطاقة الشمسية إلى كهرباء ويخزنها من دون الحاجة للشبكة. وذلك من أجل توفير تبريدٍ صديقٍ للبيئة وغير مكلف.
وللاطلاع على آخر أخبار العروض والتخفيضات في المملكة
