رسالة ماجستير في جامعة كربلاء تبحث استخدام تقنية النانو لإنتاج طاقة صديقة للبيئة

بحثت رسالة ماجستير في كلية الهندسة بجامعة كربلاء تحسين انتقال الحرارة في مجمع شمسي باستخدام تكنلوجيا النانو ، لانتاج طاقة صديقة للبيئة للطالبة زهراء باسم عبد المحسن.
وناقشت الدراسة تأثير استخدام الموائع النانوية (اوكسيد الالمنيوم مع الماء و اوكسيد النحاس مع الماء و اوكسيد الزنك مع الماء ) كعوامل نقل الحرارة على أداء مجمع شمسي مسطح ,والتحقيق عملياً من النتائج المتحققة للمجمع الشمسي المستخدم و نظريا عن طريق تصميم موديل ثلاثي الابعاد باستخدام ديناميكا الموائع الحسابية.
وأوضحت الرسالة ان مجمع الطاقة الشمسية الحرارية يعمل على تجميع الحرارة عن طريق امتصاص أشعة الشمس بهدف تحويل الطاقة الحرارية الموجودة في أشعة الشمس إلى صورة أكثر قابلية للاستخدام والتخزين، لانتاج الطاقة المتجددة ، للحفاظ على البيئة وخفض تكاليف الانتاج كانتاج الطاقة الكهربائية والحرارية ومكافئ الطاقة الشمسية ، والتدفئة .
وبحثت الدراسة تحويل الطاقة من المجمع الشمسي الى السائل العامل باستخدام الموائع النانوية كسوائل عاملة لتحسين أنتقال الحرارة ، وحساب السلوك الديناميكي للسائل داخل مجمع الطاقة الشمسية، والخصائص الحرارية للموائع النانوية ونمذجتها استناداً إلى خصائص السائل الأساس الماء المعتمدة على درجة الحرارة والمعادلات الحاكمة و الشروط الحدية المناسبة.
واثبتت النتائج النظرية, التحسين في الموصلية الحرارية مع اضافة جزيئات من الدقائق النانوية لكل من(اوكسيد الالمنيوم , اوكسيد النحاس و اوكسيد الزنك ) عند 0.5% vol. للماء تزداد بنسبة %(7.66, 6.52 and 5.7) على التوالي مما يؤدي الى تحسين انتقال الحرارة في المجمع الشمسي.
كما وأظهرت النتائج العددية إن للنسبة الحجمية ودرجة الحرارة أثراً كبيراً على معامل انتقال الحرارة للموائع النانوية وزيادة في درجة الحرارة الخارجة للسائل العامل في المجمع، الى جانب الزيادة في نقل الحرارة بوجود الجسيمات النانوية في السائل والزيادة في معدل انتقال الحرارة بالمقارنة مع السوائل الأساسية.