به گزارش مرکز ارتباطات و اطلاع رسانی معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری، اکنون مراکز صنعتی مختلف در دنیا برای پیشبرد اهداف خود نیازمند انرژی هستند. البته این عامل فاکتور اساسی در توسعه اقتصادی و اشتغال نیز محسوب می شود. به دلیل افزایش جمعیت جهانی و نیاز به منابع انرژی بیشتر، این نگرانی توسط جامعه جهانی مطرح شده است که در آینده با مشکل کمبود انرژی مواجه خواهیم بود. بنابراین در سال های اخیر توجه زیادی به انرژی¬های تجدیدپذیر همچون باد و خورشید شده است، اما عدم دسترس بودن همیشگی، یکی از مشکلات اساسی این منابع مطرح می شود.

پس محققان در دنیا به دنبال راهکارهایی برای تولید بیشتر انرژی و ذخیره سازی آن هستند. در ایران نیز با پشتیبانی صندوق حمایت از پژوهشگران و فناوران معاونت علمی محققان دانشگاه تربیت مدرس طرحی در این حوزه انجام شد.  

تولید تجهیزاتی که به وسیله آن انرژی حاصل شده را ذخیره در مواقع لزوم استفاده کنیم در این طرح مورد بررسی قرار گرفت. مهمترین وسایل ذخیره انرژی باتری ها و ابرخازن ها هستند. توان پایین مسئله مهم در مورد باتری¬ها است که استفاده از آنها را در تجهیزاتی که انرژی بالایی در زمان کوتاه لازم دارند، محدود می¬سازد. ابرخازن ها نیز با توجه به توان بالایی که دارند می¬توانند این مشکل را برطرف سازند اما عیب عمده ابرخازن¬ها انرژی پایین آنها است.

در حال حاضر عمده کارهایی که در زمینه ابرخازن¬ها انجام می¬شود در هدف بالا بردن انرژی این سیستم¬ها است. برای افزایش انرژی ابرخازن¬ها دو مؤلفه اصلی ولتاژ سیستم و ظرفیت آن مطرح است، که با افزایش هر کدام از این مؤلفه¬ها انرژی ابرخازن افزایش می یابد. عامل تعیین کننده در ولتاژ سیستم نوع الکترولیت به کار رفته است و در کنار آن نوع ماده الکترودی نیز می¬توانند مهم باشند، اما عامل تعیین کننده در ظرفیت، نوع ماده الکترودی است که باید به دنبال موادی باشیم که با افزایش ظرفیت به انرژی بالاتری برسیم.

بنابراین در این طرح شناسایی و ساخت ساختارهایی با مساحت سطح بالاتر نسبت به سایر مواد استفاده شده برای ساخت الکترود تا ابرخازن¬ها تا کنون، تلاش برای افزایش انرژی ابرخازن ساخته شده و شناسایی و ساخت ساختارهایی جهت افزایش عمر باتری و خازن ارتقای توان خروجی آن مدنظر قرار گرفت.

ابرخازن ها چگالي توان به مراتب بزرگتري از باتري ها و پيل هاي سوختي دارند و در عين حال چگالي انرژي آنها از خازن هاي معمولي بسيار بالاتر است. به همين دليل، ابرخازن ها به عنوان سيستم هاي ذخيره كننده انرژي به ويژه در كاربردهايي كه نياز به توان بالا دارند بسيار مورد توجه قرارگرفته اند.

براي مثال، در سال هاي اخير سيستمهاي هيبريدي مشتمل بر باتري  پيل هاي سوختي و ابرخازن ها به عنوان نيروي محركه در وسايل نقليه الكتريكي مورد بررسي قرار گرفته اند. در چنين سيستم هاي هيبريدي، ابرخازن ها نقش تأمين پيك توان را به هنگام شتاب گيري ايفا مي كنند و به اين ترتيب باتری و پيل سوختي بدون نياز به تأمين چگالي توان بالا فقط براي تأمين چگالي انرژي در طول عمر بهينه بالا به كار مي¬رود. همچنين ابرخازن ها به طور وسيعي به عنوان منابع تأمين توان در ساير كاربردها نظير فلاش دوربينها، ليزرها، ژنراتورهاي نوري پالسي وتوان پشتيبان در حافظههاي كامپيوتري به كار گرفته مي شوند.

پایان پیام/25