Njia Muhimu za Kuchukua
- Wanasayansi wamebuni mfumo unaojitosheleza unaotumia sola za kawaida kuzalisha umeme na maji.
- Mfumo hutumia hidrojeni maalum ambayo ni mahiri katika kukusanya mvuke wa maji kutoka kwenye angahewa.
-
Maji hayo hutumika kumwagilia mimea na kupoza paneli, hivyo basi kuongeza ufanisi wake.
Paneli za miale za jua hutoa chaguo nzuri kwa ajili ya kuzalisha nishati ya kijani, na watafiti sasa wamepata njia ya kuzifanya kuwa muhimu zaidi.
Timu ya wanasayansi imeunda mfumo wa kujitosheleza unaotumia nishati ya jua ambao hautumii tu paneli za jua kuzalisha nishati bali pia hutumia joto jingi kutengeneza maji kutoka kwa hewa.
"Kuboresha [ufaafu] wa mitambo ya nishati ya jua ni hitaji la wakati huu," Sunil Mysore, mwanzilishi, na Mkurugenzi Mtendaji katika uzinduzi mbadala wa kuhifadhi nishati na maji, Hinren Engineering, aliiambia Lifewire kupitia LinkedIn. "Huu utakuwa uvumbuzi wa kihistoria katika sekta ya photovoltaic na utasaidia sana katika kuhakikisha uendelevu katika mzunguko wa lishe ya maji-nishati."
Michezo ya Majini
Wakiongozwa na Peng Wang, profesa wa sayansi ya mazingira na uhandisi katika Chuo Kikuu cha Sayansi na Teknolojia cha King Abdullah (KAUST), Saudi Arabia, wanasayansi hao waliweka paneli za jua za kawaida juu ya hidrojeli maalum inayoweza kukusanya mvuke wa maji. Wakati joto la ziada kutoka kwa paneli linafika kwenye gel, hutoa mvuke ndani ya sanduku, ambapo hupunguzwa ndani ya matone ya maji.
Ili kujaribu dhana hii, watafiti walitengeneza toleo la mfano la mfumo wao na kulipitia katika majaribio matatu katika nyakati tofauti za mwaka. Katika wiki mbili wakati wa joto zaidi wa mwaka, mfumo ulizalisha saa 1, 519 za wati za umeme na karibu lita mbili za maji kutoka kwa hewa. Lita hizo mbili zilitumika kumwagilia mbegu 60 za mchicha zilizopandwa kwenye sanduku la plastiki, na watafiti walibaini kuwa 57 kati yao zilichipuka na kukua kawaida.
Katika taarifa yake, Wang alibainisha kuwa wanasayansi wanataka kutumia mfumo huo kutoa nishati na maji kwa bei nafuu ili kuwasaidia mamilioni ya watu wanaoishi nje ya gridi ya taifa, hasa katika maeneo ya mbali na hasa maeneo yenye hali ya hewa kavu.
Hilo ni lengo linalofaa kwa kuzingatia Shirika la Afya Ulimwenguni (WHO) linakadiria kuwa zaidi ya watu bilioni mbili wanakosa huduma za maji ya kunywa zinazosimamiwa kwa njia salama. Kwa kweli, ripoti ya 2019 kutoka kwa Dunia Yetu Katika Data iligundua kuwa maji machafu husababisha vifo vya zaidi ya milioni kila mwaka.
"Lengo letu ni kuunda mfumo jumuishi wa nishati safi, maji, na uzalishaji wa chakula, hasa sehemu ya uundaji wa maji katika muundo wetu, ambayo hututofautisha na teknolojia ya sasa ya agro-photovoltaics," alibainisha Wang.
Tamaa Ndogo
Mbali na kutumia joto kunasa maji ya angahewa, wanasayansi wanabainisha kuwa hidrojeli pia husaidia kuongeza ufanisi wa paneli za jua.
Kulingana na Mysore, chini ya asilimia 20 ya nishati inayoingia kwenye paneli ya jua hubadilishwa kuwa umeme. Sehemu iliyobaki inageuzwa kuwa joto, jambo ambalo husababisha vidirisha kuwa na ufanisi mdogo zaidi.
Mfumo wa Wang husaidia kutatua tatizo hili kwa kufanya kazi katika hali mbili. Katika hali ya baridi, hydrogel inakabiliwa na hewa ya anga wakati wote. Wakati wa usiku, hukusanya molekuli za maji ambazo, zinapopashwa joto siku inayofuata, huvukiza, na kuchukua joto kupita kiasi kutoka kwa paneli, hivyo kuleta joto lao.
"Ni jinsi mwili wa binadamu unavyopunguza joto kwa kutoa jasho," Wang anasema. Njia ya kupoeza haikusanyi maji yoyote, lakini kulingana na watafiti, inaweza kusaidia kuongeza pato la umeme la paneli ya jua kwa takriban asilimia 10.
Jordan Macknick, mchambuzi mkuu wa Nishati-Maji-Ardhi katika Maabara ya Kitaifa ya Nishati Mbadala (NREL), aliiambia Lifewire kupitia barua pepe kwamba utafiti wa Wang unaweza kutoa suluhu la maana la kushughulikia kwa wakati mmoja changamoto za upatikanaji wa nishati, maji na chakula nchini. maeneo ambayo hayana miundombinu duniani kote.
"Hata hivyo, bado kuna changamoto zinazohusiana na mahitaji ya matumizi ya ardhi ya teknolojia hizi katika muktadha wa kiasi cha maji wanachoweza kuzalisha katika eneo fulani, jambo ambalo linaweza kupunguza uwezo wao katika kuongeza matumizi makubwa," iliona. Macknick.
Ili kubadilisha muundo wa uthibitisho wa dhana kuwa bidhaa halisi, timu inapanga kuunda hidrogeli bora zaidi inayoweza kunyonya maji mengi kutoka angani kabla ya kusukuma mfumo katika matumizi ya ulimwengu halisi.
"Kuhakikisha kila mtu Duniani anapata maji safi, na nishati safi ya bei nafuu ni sehemu ya Malengo ya Maendeleo Endelevu yaliyowekwa na Umoja wa Mataifa," alibainisha Wang. "Natumai muundo wetu unaweza kuwa mfumo wa umeme na maji uliogatuliwa kwa mwanga wa nyumba na mimea ya maji."
