واحدهای فناور و شرکت‌های دانش‌بنیان ,واحدهای فناور و شرکت‌های دانش‌بنیان

روش‌های فناورانه برای مصرف بهینه انرژی در اوقات پیک

به گزارش «خبرگزاری علم و فناوری»؛ با توجه به محدودیت منابع سوخت فسیلی و آثار زیســت محیطی حاصل از استفاده از آنها و انتشار بیش از اندازه گازهای گلخانه‌ای که سبب گرم شدن کره زمین می‌شود، یافتن منبع انرژی جدید پایدار، قابل اطمینان و زیست سازگار، چالش دنیای امروز است و در صدر لیست انرژی‌های تجدیدپذیر، انرژی خورشیدی، باد، آب و امواج و زیست توده پیل سوختی و هیدروژن از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.

در میان آنها انرژی خورشیدی وسیع‌ترین منبع انرژی درجهان است که به عنوان انرژی پاک، ارزان و عاری از هرگونه آلودگی جایگاه خاصی در تامین انرژی دارد. انرژی خورشید که در هر ساعت به زمین می‌تابد، بیش از کل انرژی است که ساکنان زمین در طول یک سال مصرف می‌کنند. بنابراین استحصال این انرژی از اهمیت بالایی برخوردار است.

کشور ایران در بین مدارهای ۲۵ تا ۴۰ درجه عرض شمالی قرار گرفته است و در منطقه‌ای واقع شده که به لحاظ دریافت انرژی خورشیدی در بین نقاط جهان در بالاترین رده‌ها قرار دارد. میزان تابش خورشید در ایران بین ۱۸۰۰ تا ۲۲۰۰ کیلووات ساعت بر مترمربع در سال تخمین زده شده است که بالاتر از میزان متوسط جهانی به شمار می‌رود.

در ایران به طور متوسط سالیانه بیش از ۲۸۰ روز آفتابی گزارش شده است که توان خورشیدی به دست آمده در این روزها بسیار قابل توجه است.

 میزان تابش جهانی در کشورها و قاره‌های مختلف و ایران 

در کنار مزایایی که در کشور وجود دارد، از سوی فناوران کشور محصولاتی تولید شده است که می‌توانند به کاهش مصرف انرژی در زمان‌های اوج مصرف کمک کنند:

شیشه کنترل‌کننده انرژی

در شیشه کنترل‌کننده انرژی که دو نوع مختلف Single و Double است، با ایجاد لایه‌های بسیار نازک فلزی و اکسید فلزی روی شیشه با استفاده از فناوری نانو تا حد زیادی کاستی‌های شیشه معمولی مخصوصا در رابطه با اتلاف انرژی حرارتی رفع می‌شود. در عین حال تأمین نور مرئی را که از خواص اصلی شیشه است، حفظ می‌کند.

عبور نور مرئی بالا، عایق حرارتی مناسب در فصل گرم و سرد، انعکاس درصد زیادی از اشــعه مادون قرمز، حذف کل اشعه مادون قرمز بعد از طول موج ۳۰۰۰ آنگستروم و کاهش ۵۰ درصدی عبور اشعه مضر ماوراء بنفش نســبت به شیشه ساده از ویژگی‌های این محصول به شمار می‌رود.

شیشه‌های کنترل کننده انرژی ساخته شده در این شرکت صنعتی، دارای تاییدیه نانومقیاس، تأییدیه EN-CE0120 و گواهینامه فنی از مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی است و کاربرد آن در ساختمان مزایایی چون کاهش مصرف انرژی و کاهش هزینه‌های مربوط به مصرف انرژی را در پی دارد.

صفحات جاذب گرمایی

یکی از شرکت‌های مستقر در شهرک علمی و تحقیقاتی اصفهان صفحات جاذب خورشیدی (کلکتور خورشیدی) با پوشش تک لایه حاوی نانوذرات سیلیس را به تولید رسانده است. این صفحات گرمای حاصل از خورشید را دریافت و انرژی گرمایی مورد نیاز در آبگرمکن‌های خورشیدی و موارد مشابه را تأمین می‌کنند.

هر کلکتور خورشیدی ۲×۱ متر دمای ۳۰۰ لیتر آب در روز را به ۶۵ درجه سانتی‌گراد می‌رساند.

از ویژگی‌های این محصول، تک لایه بودن پوشش صفحه جاذب گرمایی، ارزان بودن لایه افشانی و تناسب آن با آب و هوای ایران است. این محصول همچنین موفق به دریافت تأییدیه نانو مقیاس شده است.

منسوجات محافظ امواج

امروزه و در عصر پیشرفت فناوری، استفاده از طیف‌های فرکانسی و امواج رادیویی در حال گسترش روزافزون است. با توجه به مضرات و تاثیر سوء این امواج بر انسان و همچنین با توجه به مصارف مختلفی که می‌تواند پارچه‌های با قابلیت جذب و محافظت از امواج در صنایع مختلف داشته باشد، با به‌کارگیری فناوری نانو منسوجات محافظ امواج تولید شده است.

این منسوجات علاوه بر حفاظت و جذب امواج برای تولید منسوجات الکترونیک نیز کاربرد دارند.

حفاظت در برابر امواج مایکروویو، خاصیت ضدمیکروب و ضدقارچ، ثبات  شست و شویی و نوری مطلوب، انعطاف پذیری و وزن کم و تنفس پذیری مناسب از مزایای این منسوجات به شمار می‌رود.

آئروژل‌ها

آئروژل یا هواژل یک نوع سیلیکاژل بی شکل یا آمورف سنتزی است که کاملا متفاوت با سیلیکای بلوری است و کمترین چگالی را در میان مواد جامد دارد، به گونه‌ای که چگالی آن تنها ۳ برابر هواست.

این ماده بر روی یک لایه با ساختار قابل انعطاف پخش می‌شود و دارای مقاومت گرمایی بالا، انعطاف‌پذیری خوب و چگالی بسیار کم است. این ماده همچنین در خازن‌ها استفاده می‌شود که حجم خازن ساخته شده توسط این ماده ۲۰۰۰ تا ۵۰۰۰ بار کوچکتر از مشابه آن با مواد دیگر است.

این مواد در انواع عایق‌های حرارتی و صوتی در صنعت ساخت و ساز، نفت و انرژی کاربرد دارد و مهمترین اثر کاربرد آن کاهش مصرف انرژی و صرفه جویی ارزی است.

عایق حرارتی نانو

رنگ عایق حرارتی مبتنی بر فناوری نانو محصولی بر پایه رزین‌های پایه آب و حلال است که حاوی پیگمنت‌های خنثی و نانوافزودنی است که مصارف صنعتی و ساختمانی دارد. این رنگ پوسته پوسته نمی‌شود، ترک نمی‌خورد و چسبندگی بسیار عالی و مقاومت بسیار مناسب در برابر تست آلودگی هوا، قارچ‌ها و میکروب‌ها از خود نشان داده است.

تاثیر استفاده از این پوشش در روزهای خیلی گرم یا خیلی سرد بسیار بیشتر بوده و می‌تواند اختلاف دمایی تا ۲۰ درجه سانتی‌گراد بین دمای محیط خارج و داخل ایجاد کند تا به خوبی از انتقال حرارت ناشی از گرادیان دمایی در دو سمتی که محیط بسته است، جلوگیری کند.

این پوشش‌ها دارای قابلیت استفاده در منازل مسکونی، ادارات، سازمان‌ها و مدارس در نقاط گرمسیر یا سردسیر، قابل استفاده در مخازن و تانک‌های حمل مواد ســوختی به منظور کاهش تبخیر مواد فرار نفتی مانند بنزین، قابل استفاده در سقف اتوبوس‌ها و کانتینرها  به منظور کاهش مصرف سوخت است.

صرفه‌جویی در مصرف انرژی سرمایش و گرمایش، دوستدار محیط زیست به علت عدم نیاز به حلال، روش اجرای بسیار ساده با قیمت مناسب و قابل رقابت با رنگ‌آمیزی معمولی از مزایای این محصول است.

رنگ خود تمیزشونده نانو

رنگ خودتمیزشونده نانو یک پوشش خودتمیزشونده شفاف است که با بهره‌گیری از خاصیت فتوکاتالیستی نانوذرات در حضور اشــعه ماوراء بنفش ســاخته شده است.

هنگام تابش نور خورشید، اشعه UV به نانوذرات موجود در سطح پوشش برخورد کرده که باعث ایجاد خاصیت فتوکاتالیستی شده و درنتیجه قادر به تجزیه آلاینده‌های محیطی می‌شود. علاوه بر آن، به دلیل عدم چسبندگی مواد آلاینده بر روی سطح، باقیمانده آلاینده‌ها نیز به راحتی و به وسیله بارش باران از روی سطح زدوده می‌شوند.

از ویژگی‌های این محصول می‌توان به مقاومت در برابر نور خورشید، آب‌بندی سطوح، ضدکپک و ضدباکتری، عدم جذب آلودگی‌ها، جلوگیری از ایجاد قارچ و جلبک اشاره کرد.

این محصول قابلیت استفاده در سطوح بیرونی و نماهای ساختمان‌ها، قابلیت استفاده در سطوح داخلی مانند تونل‌ها در حضور اشعه نور UV را دارد و کاربرد آن از مزایایی چون عدم چسبندگی مواد آلاینده روی سطوح به دلیل خاصیت فتوکاتالیستی، کاهش آلودگی‌های زیست محیطی با استفاه از تجزیه و تصفیه آلاینده‌ها و بهبود سلامت افراد جامعه همراه با افزایش بهداشت محیط برخوردار خواهد شد.

نانوسیال خنک کننده و افزایش دهنده سطح رادیاتور ماشین

مکانیزم خنک کنندگی نانوکولانت DZ به طور کامل با ضدجوش‌ها و کولانت‌های موجود در بازارهای داخلی و خارجی متفاوت است. ضدجوش‌ها یا کولانت‌های شناخته شده در بازار، پایه الکلی بوده و نقطه جوش سیال عامل را افزایش می‌دهد، در صورتی که نانوکولانت DZ پایه آبی بوده و ازطریق چسبیدن نانو ذرات به دیواره داخلی مبدل، سطح تبادل حرارتی را افزایش می‌دهد که این افزایش سطح باعث افزایش انتقال حرارت از مبدل‌های حرارتی یا رادیاتور ماشین خواهد شد و به خنک‌تر شدن موتور کمک می‌کند.

این نانوسیالات در اتومبیل‌های بنزینی، ماشین‌آلات راهسازی، ماشین‌آلات کشاورزی، دیزل ژنراتور، سایر ماشین‌آلات صنعتی، سیستم‌های کولینگ نیروگاهی به کار می‌روند؛ چرا که این محصول دارای مزایایی چون افزایش‌دهنده انتقال حرارت در رادیاتور ماشین، جلوگیری از جوش آوردن موتور، کاهش‌دهنده مصرف سوخت، کاهش‌دهنده خوردگی، کاهش‌دهنده استهلاک موتور و کاهش آلاینده‌های زیست محیطی است.