بررسی پیشرفت های اخیر در استفاده از نانولوله های کربنی برای پوشش ها و سامانه های جذب حرارت خورشیدی

افزایش مصرف انرژی و چالش های مرتبط با کمبود آب و برق، توجه به فناوری های خورشیدی را ضروری ساخته است. نانولوله های کربنی به دلیل ویژگی های نوری و حرارتی منحصربه فرد خود، به عنوان یکی از مناسب ترین پوشش ها و مواد جاذب حرارت خورشیدی شناخته می شوند. این نانومواد با دارا بودن جذب بسیار بالا در گستره وسیعی از طول موج ها، رسانایی حرارتی مطلوب، پایداری شیمیایی و هزینه ساخت نسبتا پایین، کاربردهای گسترده ای در تصفیه آب، تولید برق ترموالکتریک و گرم کن های خورشیدی پیدا کرده اند. مرور حاضر، تازه ترین توسعه ها در استفاده از نانولوله های کربنی را در سه حوزه اصلی—تولید بخار و نمک زدایی خورشیدی، ژنراتورهای ترموالکتریک خورشیدی و گرم کن های آب مبتنی بر نانوسیالات—در شرایط شدت تابش کم و زیاد بررسی می کند. همچنین نقش ساختارهای چندلایه، آئروژل ها و نانوسیالات نانولوله های کربنی در ارتقای بازدهی جذب حرارت ارزیابی شده است. یافته ها نشان می دهند که ترکیب نانولوله های کربنی با مواد دیگر یا طراحی ساختارهای سه بعدی می تواند بازده تبخیر، تولید انرژی و انتقال حرارت را به طور چشمگیری افزایش دهد. در پایان نیز چالش ها و مسیرهای پژوهشی آینده در توسعه دستگاه های حرارتی خورشیدی مبتنی بر نانولوله های کربنی ارائه شده اند.

کلیدواژه ها:

نانولوله کربنی ، جذب حرارت خورشیدی ، پوشش جاذب ، تبخیر خورشیدی ، ژنراتور ترموالکتریک ، گرم کن خورشیدی ، نانوسیال