Үндсэн санаанууд
- Тоос хуримтлагдах нь нарны хавтангийн үр ашгийг бууруулдаг.
- Ус бол нарны зайн хавтанг тоос шороогүй байлгах дэндүү үнэ цэнэтэй нөөц юм.
-
Судлаачид цахилгаан цэнэг ашиглан хавтангаас тоос үсрэх механизм зохион бүтээжээ.
Нарны элбэг дэлбэг гэрэл, газар нутаг нь элсэн цөлийг нарны зай хураагуур суурилуулахад тохиромжтой болгодог ч тоосжилт ихтэй байдаг нь үр нөлөөг нь бууруулдаг. Бидэнд нарны хавтанг тоосгүй байлгах шинэ арга хэрэгтэй байна.
Ус нь хавтангуудыг тоосгүй байлгахад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг ч энэ нь өөр газар ашиглахад илүү тохиромжтой үнэт нөөц юм. MIT-ийн судлаачид илүү сайн хувилбаруудыг эрэлхийлэхийн тулд тоосны тоосонцорыг няцаахын тулд цахилгаан цэнэгийг ашигладаг нарны хавтанг цэвэрлэх шинэ аргыг зохион бүтээжээ.
“Судалгааны баримт бичиг нь PV (фотоволтайк) бохирдлын асуудалд ахиц дэвшил гаргахад тустай” гэж Сэргээгдэх эрчим хүчний үндэсний лабораторийн (NREL) PV гүйцэтгэл, найдвартай байдлын бүлгийн инженер Мэттью Мюллер Lifewire-д цахим шуудангаар ярьжээ.. “Цахим бичиг нь сайн бичигдсэн, PV бохирдлыг арилгах урт хугацааны ажлын үр дүнтэй алхам тул тайлбарласан туршилтуудын зарим нь нийгэмд маш хэрэгтэй.”
Тоосыг хазах
Массачусетсийн Технологийн Технологийн Технологийн Технологийн Их Сургуулийн төгсөх ангийн оюутан Средат Панат болон механик инженерийн профессор Крипа Варанаси нар илтгэлдээ 2030 он гэхэд нарны эрчим хүч дэлхийн цахилгаан эрчим хүчний үйлдвэрлэлийн 10 хувийг эзэлнэ гэсэн таамаглалыг иш татжээ.
Нарны хавтангийн үр ашгийг дээшлүүлэхийн тулд PV технологийг сүүлийн үед сайжруулж байгаа хэдий ч тоос хуримтлагдах нь салбарын үйл ажиллагааны хамгийн том сорилтуудын нэг гэж тэд үзэж байна.
Тоос гэж Мюллер тайлбарласнаар таталцлын болон бусад хуримтлуулах аргуудаас болж нарны хавтан дээр буудаг. “Тоос тоосонцор нь нарны зай руу гэрэл дамжуулахыг хааж, улмаар өгөгдсөн гадаад цацрагийн хүчийг бууруулдаг. Бид АНУ-д PV бохирдлоос үүдэлтэй алдагдал 0-7% хооронд хэлбэлзэж байгаа бол баруун өмнөд хэсгийн тоосжилттой бүс нутагт 7% алдагдалтай байна” гэж Мюллер тайлбарлав.
Цаашилбал, цөлийн дундах шиг хатуу ширүүн орчинд тоос нь өдөрт 1 г/м2 орчим хуримтлагддаг бөгөөд цэвэрлэхгүй бол 3 мг/см2 хүртэл овоолж болно гэж судлаачид хэлж байна. сар. Үүнийг ойлгоход 5 мг/см2 тоос хуримтлуулах нь эрчим хүчний гаралтын бараг 50 хувийн алдагдалтай тохирч байгааг судлаачид хуваалцаж байна. Үүнийг мөнгөн дүнгээр илэрхийлбэл дэлхийн хэмжээнд дунджаар 3-4 хувийн эрчим хүчний алдагдал 3 долларын эдийн засгийн алдагдалд тооцогдоно гэж тэд хэлж байна.3-аас 5.5 тэрбум доллар.
Тиймээс нарны зайг цэвэрлэхэд асар их хөрөнгө зарцуулж, заримдаа бүр бохирдлын нөхцөл байдлаас шалтгаалан сард хэд хэдэн удаа зарцуулдаг нь гайхах зүйл биш юм.
Цэвэрлэх хамгийн түгээмэл арга бол даралтат ус, шүршигч ашиглах явдал бөгөөд судлаачдын үзэж байгаагаар нарны фермийн ашиглалт, засвар үйлчилгээний зардлын 10 хүртэлх хувийг зарцуулдаг.
Нарны цахилгаан станцууд жилд 100 МВт үйлдвэрлэсэн цахилгаан эрчим хүчийг цэвэрлэхэд нэгээс таван сая галлон ус зарцуулдаг гэж бусад судлаачид тооцоолжээ. Өргөтгөсөн бол нарны зайн хавтанг цэвэрлэхэд зориулж 10 тэрбум галлон ус зарцуулна гэсэн үг бөгөөд энэ нь 2 сая хүртэлх хүний жилийн усны хэрэгцээг хангахад хангалттай гэж тооцоолсон.
Цэвэр зугтах уу?
Хуурай гуужуулагч нь усан суурьтай цэвэрлэгээний нэг хувилбар боловч энэ нь тийм ч үр дүнтэй биш бөгөөд хавтанг маажих, үр нөлөө нь эргэлт буцалтгүй буурах эрсдэлтэй.
Цахилгаан статик нарны хавтанг ус ашигладаггүй, шүрших эрсдэлгүй цэвэрлэх нь гайхалтай хувилбар болж гарч ирсэн. Электродинамик дэлгэц (EDS) нь хамгийн алдартай цахилгаан статик тоос зайлуулах систем бөгөөд эдгээрийг Ангараг гараг дээр ашигладаг гэж Мюллер тэмдэглэв.
Гэсэн хэдий ч дэлхий дээрх нарны зайн хавтангуудад EDS-ийг хэрэгжүүлэхэд чийг нэвтрэх, хуримтлагдах зэрэг хэд хэдэн сорилт тулгардаг бөгөөд энэ нь эцэстээ электродын цахилгааны богино холболтод хүргэж болзошгүй гэж судлаачид үзэж байна.
Тэдний санал болгож буй механизм нь одоо байгаа электростатик цэвэрлэгээний аргын дээр суурилагдсан бөгөөд цахилгаан цэнэгийг ашиглан тоосны хэсгүүдийг салгаж, хавтангийн гадаргуугаас үсрүүлдэг. Уг системийг энгийн цахилгаан мотор болон самбарын хажуугийн чиглүүлэгч төмөр зам ашиглан автоматаар ажиллуулж болно.
Технологи нь сэтгэл хөдөлгөм, гэхдээ зөвхөн судалгааны түвшинд байгаа тул арилжааны хувьд ашигтай байх боломжгүй гэж Мюллер сануулж байна. Цаашилбал, судлаачид замын тоосоор туршилт хийсэн нь хамгийн тохиромжтой тохиолдол гэж тэр нэмж хэлэв.
“[Бодит] ертөнцөд хөрс илүү төвөгтэй байж болох тул төхөөрөмж хэд хэдэн орчинд ажиллахгүй байж магадгүй.”
