روشی ارزان برای جذب انرژی خورشیدی

جمع آوری انرژی از خورشید فقط شامل استفاده از سلول‌های خورشیدی فتوولتائیک نیست، جمع آوری گرمای این ستاره می‌تواند برای تولید برق، تصفیه آب، پخت غذا یا گرم کردن ساختمان‌ها نیز مورد استفاده قرار گیرد. بهترین مواد برای جذب این گرما رنگ تیره دارند، بنابراین اشکال مختلف کربن از جمله گرافن یا نانولوله‌های کربنی بیشتر بدین منظور مورد استفاده قرار می‌گیرند. مشکل این است که تولید این مواد کربنی به صورت فله‌ای و انبوه می‌تواند مشکل و گران باشد؛ بنابراین برای مطالعه جدید، محققان دانشگاه هیوستون و دانشگاه بین‌فرهنگی یوآی آی ام در مکزیک، شکل کربن بسیار رایج‌تری را آزمایش کردند که دوده نام دارد.

دوده محصول جانبی سوختن موادی مانند زغال سنگ، چوب و سوخت‌های هیدروکربنی است، دوده شکل بی شکل و ناخالص کربن است که به محیط زیست و سلامت انسان آسیب وارد می‌کند. جمع آوری آن از نقطه انتشار می‌تواند این اثرات منفی را کاهش دهد و استفاده از آن برای بهبود انرژی‌های تجدیدپذیر به کاهش هزینه‌ها کمک می‌کند.در تولید دوده هیچ انرژی دخیل نیست، زیرا یک محصول جانبی فراوان است و استفاده مجدد از آن می‌تواند حجم کربن را کاهش دهد. هزینه استفاده از آن نزدیک به صفر است، که آن را به ابزاری مقرون به صرفه و ایده آل برای تبدیل انرژی خورشیدی به گرما مبدل می‌کند.

در جریان این مطالعه، محققان نمونه اولیه یک اجاق خورشیدی را ساختند. این دستگاه شامل یک ظرف آینه‌ای بود که نور خورشید را به مرکز آن، جایی که ظرفی قرار داشت، منعکس کرده و متمرکز می‌کرد. این ظرف با یک خمیر جذب‌کننده خورشیدی سیاه که با دوده یا سایر اشکال کربن مانند گرافن، نانولوله‌ها و فولرن ساخته شده بود، پوشانده شد تا میزان عملکرد آن‌ها مقایسه شود.دوده در چند بخش کلیدی از مواد دیگر بهتر عمل کرد. قدرت جذب انرژی خورشیدی آن ۹۶ درصد بیشتر از محصولات تجاری دیگر بود، میزان انتشار نور آن ۸۵ درصد بیشتر و هزینه استفاده از آن ۱۵ برابر ارزان‌تر بود. در مقایسه با اشکال کربن بکر مانند گرافن، پوشش‌های دوده تا ۱۰۰۰ برابر ارزان‌تر بودند؛ لذا انتظار می‌رود در آینده نزدیک برای تجاری سازی این روش اقدام شود.