مروری بر سامانه های جاذب نور در سیستمهای تولید بخار خورشیدی با بازدهی مطلوب

بحران فزاینده کم آبی، جهانی توسعه فناوریهای پایدار و کم هزینه برای شیرین سازی آبهای شور را به ضرورتی راهبردی تبدیل کرده است. در این میان تبخیر بین سطحی در سامانه های تولید بخار خورشیدی (SSG) به عنوان رویکردی کارآمد با قابلیت موضعی سازی گرما و کاهش اتلاف انرژی توجه گسترده ای را به خود جلب کرده است. با این حال دستیابی به راندمان بالای تبدیل مستلزم طراحی دقیق ساختار مواد چند مقیاسی است. مطالعات اخیر نشان می دهد که مهندسی سلسله مراتبی ساختاری از سطح مولکولی و زیر نانویی تا مقیاس های میکرو و ماکرو نقش تعیین کننده ای در بهینه سازی جذب نور خورشید، تقویت اثرات فوتوترمال و کنترل انتقال جرم و حرارت ایفا می کند. مواد فوتوترمال مختلفی از جمله فلزات پلاسمونیک و نیمه رساناها برای این منظور شده اند؛ با این حال آئروژل های گرافنی به دلیل برخورداری از تخلخل بالا، چگالی کم، پایداری حرارتی مناسب، شبکه موئینگی کارآمد و قابلیت جذب گسترده طیف خورشیدی، عملکرد برجسته ای در سامانه های SSG از خود نشان داده اند. این پژوهش سعی دارد با مروری بر مطالعات انجام شده راه های بهینه سازی تمرکز نور خورشید را برای افزایش همزمان بازده تبدیل نور به حرارت و نرخ تبخیر به صورت هدفمند ارائه کند.

کلیدواژه ها:

تبخیر بین سطحی ، تولید بخار ، خورشیدی ، فوتوترمال ، آئروژل گرافن