ایده ناب اخترشناسان برای تولید انرژی پاک / عکس

محمود حاج‌زمان: راجر انجل، اخترشناسی که به خاطر طراحی آینه برخی از بزرگ‌ترین تلسکوپ‌های جهان مشهور است، اکنون قصد دارد تا قدم در وادی جدیدی بگذارد: وی می‎خواهد تا جمع‌کننده‌های خورشیدی فوق‌کارآمدی بسازد که بتواند نیروی برق را با هزینه اندک تولید کند. وی ادعا می‌کند که طرح وی می‌تواند تا سال 2020 / 1399 هزینه مزارع تولید برق خورشیدی را به 1 دلار به ازای هر وات کاهش دهد. به همین منظور نیز شرکتی به نام REhnu را در ایالت آریزونا آمریکا تاسیس کرده تا ایده خود را به مرحله تجاری برساند.
به گزارش نیوساینتیست، دو دهه قبل، راجر انجل موفق شد تا با استفاده از یک روش قالب‌ریزی چرخشی منحصر به فرد، آینه‌ای با سازه لانه‌زنبوری به قطر 6.5 متر در دانشگاه آریزونا بسازد. در روش وی، کوره با سرعت می‌چرخید و در نتیجه شیشه مذاب درون آن شکل سهمی‌وار نزدیک به شکل آینه نهایی را به خود می‌گرفت. پنج سال پس از آن، وی موفق شد به رکورد 8.4 متر دست یابد و از آن تاریخ به بعد، دوره تلسکوپ‌های عظیم زمینی آغاز شد. هم اکنون، چهار آینه 8.2 متری که به این روش ساخته شده‌اند در تلسکوپ خیلی عظیم (VLT) شیلی در حال استفاده هستند.
در حال حاضر، مزارع تولید انرژی خورشیدی از صفحات بزرگ سلول‌های فوتوولتائیک استفاده می‌کنند که وقتی در معرض تابش مستقیم خورشید هستند، بازدهی آنها بین 10 تا 15 درصد است. بازدهی بعضی از سلول‌های خورشیدی با استفاده از لایه‌های چندگانه برای جذب انرژی از تمام طیف نور خورشید به 40 درصد نیز می‌رسد، اما این سلول‌ها بیش از اندازه گران هستند که بتوان از آنها در مقیاس‌های وسیع استفاده کرد. در این میان شرکت REhnu رویکرد متفاوتی را اتخاذ کرده که در آن از آینه‌هایی برای متمرکز کردن نور خورشید بر روی نواحی کوچک از این سلول‌های خورشیدی چندلایه گرانقیمت استفاده می‌شود.

شرکت‌های دیگر نیز جمع‌کننده‌های خورشیدی را امتحان کرده‌اند، اما در پایین نگاه داشتن هزینه‌ها ناموفق بوده‌اند. شرکت REhnu قصد دارد تا برای این کار از آینه‌های ساخته شده از ورقه‌های نازک شیشه‌های ارزان‌قیمت، یعنی همان شیشه‌های پنجره‌های معمولی استفاده کند. حرارت ورقه‌ها را نرم می‌کند تا آنها را به صورت قالب‌های سهموی درآورد، و پس از سرد شدن یک اندود فلزی بازتابنده به آنها اضافه می‌شود. نمونه اولیه ساخته شده از یک آینه 3.1 متری استفاده می‌کند که نور خورشید را درون یک گیرنده شیشه‌ای کروی متمرکز می‌کند. سپس این گیرنده نور خورشید را بر روی مجموعه‌ای از سلول‌های خورشید سه‌لایه با راندمان بالا توزیع می‌کند.
شرکت REhnu یک نمونه اولیه 20 کیلوواتی سوار بر یک چارچوب سبک ساخته است تا با دنبال کردن نور خورشید در یک مزرعه آزمایشی در صحرای آریزونا، ایده خود را امتحان کند. سازندگان ادعا می‌کنند که می‌توانند تا سال 2020 / 1399، هزینه تولید را به 1 دلار به ازای هر وات کاهش دهند. آنها همچنین تخمین می‌زنند که یک مزرعه خورشیدی برای تولید یک گیگاوات الکتریسیته، فضایی در حدود 15 کیلومتر مربع را اشغال کند.
 53275