Atık Isı Kullanarak Havadan Su Toplayan Güneş Pilleri Çölde Ispanak Yetiştirilmesine Yardımcı Oluyor

Güneş pilleri tarafından üretilen atık ısı, performanslarını baltalasa da bunu faydalı amaçlar için kullanma yarışı devam ediyor. Araştırmacılar, havadan su toplamak için bu ısıdan yararlanmanın bir yolunu buldular ve dünyanın en kurak yerlerinden biri olan Arap çölünde ıspanak yetiştirerek bu fikrin yürütülebilirliğini gösterdiler.

Son yıllarda, havadaki su buharını tatlı suya dönüştürmek için kullanılan ve bazıları aynı yaklaşıma sahip hayvanlardan ilham alan birçok teknolojinin lanse edildiğini gördük. Ne yazık ki, bunların metrekare başına üretebilecekleri su miktarları çok azdır ve başka bir kullanımla eşleştirilemeyecekleri sürece uygulamalarını sınırlar. En etkili olanlar da genellikle, onlara en çok ihtiyaç duyan yerler için çok pahalı olabilecek teknolojiye sahiptir.

Hücre Raporları Fizik Bilimi'nde, Kral Abdullah Bilim ve Teknoloji Üniversitesi'nden bir ekip, güneş panellerinin arkasına bir hidrojel uygulayarak olası bir çözümü açıklıyor. Fikir, fotovoltaik hücrelerin zayıf yönlerinden birinin Güneş enerjisinin sadece yüzde 20'sini elektriğe dönüştürdüklerini bir güce dönüştürmeye dayanıyor.

Hiçbir güneş pili yüzde 100 verimli olmadığı için çok fazla atık ısı üretir. Bu, sıcak koşullarda panel performansını düşürebilir ve panellerin yalnızca buharlaşmayı azaltmakla kalmayıp, aynı zamanda altındaki su tarafından serin tutulduğu rezervuarlar ve kanallar üzerine güneş enerjisinin giderek daha fazla inşa edilmesinin nedenlerinden biridir.

Suudi Arabistan, Thuwal'da araştırmacılar, iki güneş panelinin arkasını havadaki suyu emen ve sıcakken buharlaştıran bir hidrojel ile kapladılar.

Geceleri, konsantre buharlaştırılmış su aşağıdaki bir kutuda yoğunlaştı ve düzenli sulama olmadan çoğundan daha fazla mücadele eden bir mahsul olan ıspanak yetiştirmek için kullanıldı. Yaz sıcağında ekilen 60 tohumdan 57'si hasat edilebilir boyuta ulaştı; bu, daha ılıman iklimlerdeki bir çiftçinin gurur duyacağı bir puan.

Hidrojel, diğer malzemelerin altına yerleştirildiğinde de işe yarayabilir - sonuçta Arap çölünün güneş ışığına maruz kaldığında her şey ısınır. Ancak, su buharlaştığında panelleri denemede 17ºC'ye kadar soğutur. Sonuçta ise kaplanmış paneller, yakındaki kaplanmamış bir panelden yaklaşık yüzde 10 daha fazla elektrik üretti.

Şu anki etkileşim biraz gelişigüzel görünebilir, ancak WEC2P'nin yapımcılarının daha parlak görünen hayalleri var.

Basitlik, ekstra elektrik ve yetersiz tedarikte su kombinasyonu, WEC2P adı verilen birleşik sistemi, diğer atmosferik su toplama biçimlerinin olmadığı yerlerde ekonomik hale getirebilir.

Kıdemli yazar Profesör Peng Wang yaptığı açıklamada, "Tasarımımız, boşa harcanacak ve çöller ve okyanus adaları gibi uzak yerlerdeki merkezi olmayan, küçük ölçekli çiftlikler için uygun olan temiz enerjiyi kullanarak suyu havadan çıkarıyor." dedi.

Öte yandan, bazı havadan su tasarımlarının üretilmesinin emek yoğun olduğu ve bu nedenle iyi ölçeklenemeyebileceği durumlarda, WEC2P daha büyük operasyonlara da uygun olabilir.

Wang, "Amacımız, bizi mevcut agrofotovoltaiklerden ayıran, özellikle tasarımımızdaki su oluşturma kısmı olmak üzere, temiz enerji, su ve gıda üretiminden oluşan entegre bir sistem oluşturmaktır." dedi.

Aynı ekip daha önce deniz suyunu tuzdan arındırmak için güneş panellerinden gelen atık ısıyı kullanmıştı, ancak yeni versiyon yakınlarda bir okyanus olmadan da çalışabilir.

 

Kaynak:

https://www.iflscience.com/technology/solar-cells-harvesting-water-from-air-using-waste-heat-grow-spinach-in-desert/