Сауд Аравия университетинин изилдөөчүлөрүнүн илимий табылгасы күн панелдерин муздатуунун жаңы технологиясын киргизет деген ишеним жаралды. Ысыган панелдерди эмне үчүн муздатуу керек?
Учурда дүйнө өлкөлөрүндө колдонулуп жаткан коммерциялык күн панелдери күн нурунун болгону 20%га жакынын эле электр энергиясына айлантат, ал эми калган бөлүгү жылуулук катары сиңип же чагылдырылып кетет.
Бул өзгөчө ысык жана тропикалык чөлкөмдөрдө күн панелдердин иштешин начарлатып, кызмат өтөө мөөнөтүн кыскартат, натыйжада аларды эрте алмаштырып туруу керек болот.
Андыктан күн панелдерин муздатуу иши өтө маанилүү, бирок салттуу системалар, мисалы, желдеткичтер жана насостор кайра эле электр энергиясын талап кылат. Экинчи, альтернативалык жол – энергия сарптабаган пассивдүү муздатуу ыкмасы.
Сауд Аравияда Падыша Абдалла Илим жана технология университетинин (КАUST) окумуштуулары күн панелдеринин натыйжалуулугун, өндүрүшүн жана кызмат өтөө мөөнөтүн кыйла жогорулата турган жаңычыл муздатуу технологиясын иштеп чыгышты.
Алардын илимий табылгасы тууралуу маалымат Илимди илгерилетүү боюнча Америка Ассоциациясына (AAAS) караштуу интернет баракчада жарыяланды.
https://www.eurekalert.org/news-releases/1085452
“Биз пассивдүү муздатууну камсыз кылган материалдарга адистешкенбиз. Бул материалдар жука болгондуктан, муздатуу талап кылган ар кандай системаларга: күн панелдерине же күнөсканаларга орнотулушу мүмкүн жана алардын иштешине терс таасир тийгизбейт,”-деп белгиледи изилдөөнү жетектеген профессор Цяоцянь Ган( Qiaoqiang Gan).
Мазмууну Materials Science and Engineering журналында жарыяланган изилдөөдө профессор Ган жана анын кесиптештери литий хлориди менен натрий полиакрилатынан жасалган гигроскопиялык композит материалын иштеп чыгышкан.
Бул материал түндө абадагы нымды сиңирип, күндүз аны чыгарат. Полиакрилат арзан полимер болгондуктан аны даярдоо учурунда зыяндуу химикаттар же атайын реагенттер талап кылынбайт, муздатуу үчүн колдонулган башка гигроскопиялык материалдардан айырмаланып турат. Бул өзгөчөлүк композитти экономикалык жактан да натыйжалуу кылат экен.
Сауд Аравиясынын чөлүндө бир нече жумага созулган сыноо учурда, жаңы материал жабыштырылган күн панелдери жабыштырылбагандарга караганда 9.4 Цельсий градуска муздагыраак болгон.
Мындан тышкары, алар 12% дан ашуун жогорку кубаттуулукта иштеп, кызмат өтөө мөөнөтү 200%га узарып, электр энергиясын өндүрүү чыгымдарын 20%га жакын төмөндөтүшкөн.
Күн панелдерин пассивдүү муздатуу технологиясы Сауд Аравиясынан тышкары, ар кандай климаттык шарттарда да иштей турганын далилдөө үчүн АКШнын материктик бөлүгүндөгү эң салкын аймактарда, жамгыр жааган учурларда дагы эксперименттер жүргүзүлгөн.
“Бул – ар кандай адистердин иши айкалышынан жаралган эң мыкты мисал. Биз жаңы муздатуу технологиясын жогорку натыйжалуу күн панелдеринде ар түрдүү чөйрөлөрдө сынап көрдүк жана бардык учурларда мыкты жыйынтыктарга жетиштик,”- деди КАUST универстетинин дагы бир профессору Стефан Де Вулф (Stefaan De Wolf).
Күн панелдеринин ысыкка чыдамдуулугу
Күн энергиясына адистешкен компаниялардын маалыматтарына караганда, күн панелдериндеги ысыктын даражасы Цельсий боюнча болжол менен 85 градуска жеткенде алар энергияны такыр өндүрө албай токтоп калат. Бирок, мындай ысык дүйнөнүн көпчүлүк жерлеринде кездешпейт.
Анткен менен күн панелдери үчүн эң ылайыктуу температура диапазону Цельсий боюнча 20 градустан 25 градуска чейин. Дал ушул шартта алар электр энергиясын эң жогорку деңгээлде өндүрө алышат.
Ал эми панелдеги температура 25 градустан ашкандан кийинки ар бир градуста анын өндүрүштүк кубаттуулугу 0.5%га чейин төмөндөйт.
Себеби күн панелдериндеги негизги материал болгон кремнийдин электрдик касиеттери температурага жараша өзгөрөт. Температура жогорулаган сайын кремний элементтери күн нурун электр энергиясына айландырууда азыраак эффективдүү болуп калат.
Энергия боюнча эл аралык агенттиктин (IEA) эсебинде, 2024-2030-жылдар аралыгында дүйнөдө кайра жаралуучу жаңы энергиянын кубаттуулугу 5 500 гигаватттан (GW) ашыкча кошулары күтүлүүдө.
Ал эми күндөн алынуучу энергия 2030-жылга чейинки мезгилде дүйнөлүк кайра жаралуучу энергиянын кубаттуулугунун өсүшүнүн 80%ын түзөрү болжолдонууда.
Илимий терминдерге түшүндүрмө:
Литий хлориди (LiCl) – химиялык кошулма, тактап айтканда, металл хлорид тузу. Кристалл түрүндөгү ак түстүү катуу зат, сууда жакшы эрийт жана гигроскопиялык касиетке ээ, башкача айтканда, айлана-чөйрөдөгү нымдуулукту өзүнө тартып, сактап калууга жөндөмдүү.
Натрий полиакрилаты – полимер катары белгилүү, аны “сууну кулпулагыч” деп да аташат. Бул материалдын сууну өзүнө өзгөчө көп сиңирүүчү касиети болгондуктан ар түрдүү тармактарда – жеке гигиена каражаттарынан тартып, өнөр жайда да колдонулат.
Полимер – зат же материал, анын молекулалык түзүлүшү бирдей же ар түрдүү бөлүкчөлөрдөн куралган. Полимерлердин ар түрдүү касиеттеринен улам тигүү өнөр жайында, таңгактоодо, курулушта, медицина, автоөнөр жай, электроника жана башка көптөгөн тармактарда пайдаланылат.
Композит – эки же андан көп ар башка компоненттик материал. Бул материалдар химиялык же физикалык касиеттери боюнча айырмаланат, бирок аларды айкалыштыруу аркылуу жаңы, жеке элементтерден такыр башкача өзгөчөлүктөргө ээ болгон материал пайда болот.
Гигаватт (GW) – кубаттуулуктун өлчөм бирдиги, 1 гигаватт (GW) 1 000 мегаватт (MW) же 1 000 000 киловатт (kW).
Шилтемелер:
- Маалымат макала https://www.eurekalert.org/news сайтындагы илимий жаңылыкка негизденип жазылды.
- Илимий жаңылыкка негиз болгон изилдөө Materials Science & Engineering журналында https://doi.org/10.1016/j.mser.2025.101016 жарыяланган.
- Сүрөт unplash.com cайтынан алынды.
- Илимий терминдерге түшүндүрмөнү Эл Илим коомдук фонду даярдады.
