دعونا نكن واقعيين: لماذا تعتبر هذه المعادن مهمة؟
ربما لم تفكر كثيرًا في الأمر، لكن الألومنيوم والنحاس مهمان للغاية بالنسبة للألواح الشمسية. إنهم مثل الهيكل العظمي والأوعية الدموية لمنظومة الطاقة الشمسية بأكملها. دعونا نلقي نظرة على سبب أهميتها كثيرًا لأن محاولة بناء الألواح الشمسية بدونها ستكون فاشلة تمامًا.
1. الألومنيوم: العمود الفقري للبنية التحتية للطاقة الشمسية
1.1 إطارات الألواح الشمسية: "الدرع".
سبائك الألومنيوم، مثل 6063-T5، خفيفة وقوية. يمكنهم الصمود في وجه رياح الإعصار القوية المجنونة وسنوات من الشمس.
على سبيل المثال، في تكساس، تمكنت الألواح ذات الإطارات المصنوعة من الألومنيوم من تجاوز إعصار تبلغ سرعته 150 ميلاً في الساعة وتحطمت الألواح الفولاذية بالكامل.
1.2 الكابلات والموصلات: "الأوعية الدموية".
الصيد: إنهم بحاجة إلى عزل أكثر سمكًا لمنع التآكل.
2. النحاس: "الطريق السريع" للكهرباء
2.1 الخلايا الشمسية: "الأعصاب".
2.2 العاكسون وروابط الشبكة: "الدماغ".
لماذا لا الألومنيوم؟ تسبب مقاومة الألومنيوم العالية فقدان الطاقة بنسبة 15% في المناخات الحارة.
3. الألومنيوم مقابل النحاس: المواجهة
|
|
|
|
|---|---|---|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4. كوارث العالم الحقيقية (وكيفية تجنبها)
الحالة 1: إطار الألومنيوم المتخبط
الحالة الثانية: أزمة سرقة النحاس
الإصلاح: قم بتركيب-النحاس المطلي بـ PVC-المقاوم للعبث (يكلف 15% أكثر ولكنه يمنع السرقة).
5. تكنولوجيا المستقبل: هل يمكننا التخلص من هذه المعادن؟
بدائل النحاس: أسلاك بلاستيكية مطلية بالفضة-؟ إنها أرخص بنسبة 50% ولكنها تعمل فقط في المناخات الجافة.
التحديات والحلول
مشكلة سلسلة التوريد:
قد لا يكون لدينا ما يكفي من النحاس لأن الجميع يريده (مثلاً، 2062.5 كيلو طن بحلول عام 2035!). الإصلاح؟ أعد تدوير ما لدينا وربما نجرب أشياء أخرى مثل الجرافين لنقل الكهرباء.
مخاوف بشأن البيئة:
يؤدي التنقيب عن الألمنيوم إلى حدوث الكثير من التلوث - حوالي 1.2 طن من ثاني أكسيد الكربون لكل طن من الألومنيوم. لكن شركات الطاقة الشمسية تستخدم الآن الطاقة الخضراء لصنع الأشياء، وهو ما يؤدي إلى خفض التلوث بنحو 40%.
