https://www.jrenew.ir/ نشریه انرژی های تجدیدپذیر و نو fa daily 1 Tue, 21 Apr 2026 00:00:00 +0330 Tue, 21 Apr 2026 00:00:00 +0330 https://www.jrenew.ir/article_218215.html با افزایش جمعیت توسعه مواد غذایی و حفظ محیط‌زیست اهمیت ویژه‌ای پیدا نموده است. حدود 25 تا 30 درصد از فراوری کشاورزی - صنعتی را بخش‌های غیرخوراکی تشکیل می‌دهد که زیان اقتصادی چشمگیری را به دنبال دارد. به همین دلیل دانشمندان یک جایگزین بالقوه برای تولید ترکیبات فعال زیستی موثر، یعنی آنتی‌اکسیدان‌های حاصل از محصولات فراوری ‌شده گیاهی فرموله کردند. ضایعات کشاورزی را می‌توان در معرض روش‌های پیش‌ تصفیه و روش‌های مختلف استحصال فیزیکی و شیمیایی قرارداد تا در صنایع مختلف مورد استفاده قرار گیرند. ساختار سلولی پسماندهای زیستی کشاورزی متشکل از همی سلولز، سلولز و لیگنین است که بر همین مبنا استفاده از روش‌های پیش ‌تصفیه ضرورت خواهد یافت. با توجه به شرایط و نوع ماده اولیه امکان استفاده از روش‌های مختلف فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی یا آنزیمی پیش‌ تصفیه وجود دارد. در روش فیزیکی از هیچ ماده شیمیایی استفاده نمی‌شود. روش اولتراسوند برای استخراج آنتی اکسیدان‌ها در مقیاس صنعتی یک روش امیدوارکننده محسوب می‌شود. مایکروویو با تبخیر آب در سلول‌های گیاهی و افزایش فشار در محیط داخلی سبب استخراج می‌شود. پیش تیمار قلیایی NaOH از پیش تیمارهای ترموشیمیایی پرکاربرد است که اغلب برای محصولات تا حداکثر 26 درصد لیگنین عملکرد خوبی دارد. پیش تمیار اسیدی در مقایسه با پیش‌تیمار قلیایی عملکرد کمتری دارد. روش‌های پیش ‌تصفیه بیولوژیکی به دلیل عدم استفاده از مواد شیمایی با محیط-زیست سازگار هستند و عموماً به بازه زمانی طولانی نیاز دارند. روش‌های استحصال مرسوم برای استخراج آنتی‌اکسیدان‌ها مواد مختلف کشاورزی در مقیاس کوچک کاربرد دارند. دی‌اکسیدکربن به‌عنوان مناسب‌ترین و محبوب‌ترین SF بشمار می‌آید https://www.jrenew.ir/article_230280.html الکترولیز آب یکی از روش‌های کارآمد برای تولید گاز هیدروکسی به‌عنوان سوخت پاک محسوب می‌شود. این پژوهش به بررسی اثر نوع و غلظت الکترولیت (آب مقطر، آب شهری، پتاسیم هیدروکسید، سدیم هیدروکسید)، دما و شدت جریان در یک الکترولایزر چندسلولی خشک با طراحی اختصاصی می‌پردازد. آزمایش‌ها در بازه‌های غلظت ۵ تا ۲۰ درصد وزنی و دماهای ۲۳ تا ۷۰ درجه سانتی‌گراد انجام شد. در این پژوهش از سیستم‌های اندازه‌گیری دقیق و تکرار سه‌باره آزمایش‌ها برای اطمینان از اعتبار داده‌ها، دقت و رویکرد سیستماتیک استفاده شده است. نتایج نشان دادند که ترکیب پتاسیم هیدروکسید با غلظت ۱۵ تا ۲۰ درصد وزنی، در دمای ۷۰ درجه و شدت جریان ۱۰ تا ۱۵ آمپر، بیشینه تولید گاز (تا ۱۵۶ لیتر بر ساعت) را با مصرف انرژی بهینه (۱.۳ تا ۲ وات‌ساعت بر لیتر) فراهم می‌کند. همچنین با افزایش غلظت پتاسیم هیدروکسید تا ۲۰٪، مقاومت محلول به طور مشخص کاهش و هدایت الکتریکی افزایش یافت، اما مقادیر بالاتر از این محدوده عملا با افزایش بیش از حد مصرف انرژی و ریسک خوردگی همراه شدند. همچنین، مقاومت اهمی الکترولایزر تابع نوع الکترولیت و سختی آب بوده و افزایش دما موجب بهبود بازدهی فرآیند شد. https://www.jrenew.ir/article_230392.html در این مقاله یک ساختار جدید برای اینورتر چندسطحی کلیدزنی خازنی با روش کلیدزنی شیفت فاز ترکیبی با هدف کاهش تعداد اجزا و ریپل ولتاژ و جریان شارژ خازن‌ها پیشنهاد شده است. ساختار پیشنهادی ترکیبی از یک واحد کلیدزنی خازنی (SC) و واحد خازن شناور (FC) است. مزایای ساختار پیشنهادی شامل کاهش تعداد ادوات، کنترل ساده، قابلیت افزایندگی 3 برابری ولتاژ، کاهش ریپل ولتاژ و جریان هجومی خازن‌ها با مدولاسیون شیفت فاز ترکیبی پیشنهادی است. اعمال مدولاسیون پیشنهادی منجر به کاهش بیشینه دوره دشارژ پیوسته شده و ریپل ولتاژ و جریان هجومی خازن‌ها را کاهش‌ می‌دهد که نهایتاً باعث کاهش موثر تلفات ریپل و هدایتی می‌شود. برای ایجاد 13 سطح از ده کلید، دو دیود و سه خازن استفاده می‌شود. ساختار پیشنهادی با تعداد ادوات کمتر در مقایسه با اینورترهای 13 سطحی دیگر، نیازی به خازن با ولتاژ نامی زیاد ندارد. خازن شناور استفاده شده در ساختار پیشنهادی به طور طبیعی می‌تواند در نصف ولتاژ DC ورودی (0.5Vdc) به تعادل برسد. به دنبال کنترل ساده در تعادل ولتاژ خازن‌ها، این ساختار تنها به پنج سیگنال کلیدزنی نیاز دارد که منجر به کاهش هزینه کلی سیستم می‌شود. عملکرد مدار، طرح مدولاسیون پیشنهادی، تعادل خودکار خازن‌ها و فرایند شارژ و دشارژ آن‌ها بررسی شده است. پس از آن، مقایسه عددی با اینورتر‌های 13 ‌سطحی‌ ارائه شده اخیر انجام شده است که مزایای کنترل ساده، مقرون‌به‌صرفه بودن و کاهش ریپل ولتاژ و جریان هجومی خازن‌ها را نشان می‌دهد. در نهایت، برای تأیید صحت عملکرد ساختار پیشنهادی، نتایج شبیه‌سازی ارائه و بررسی شده است. https://www.jrenew.ir/article_231716.html طی سالهای اخیر، نگرانی جامعه بشری نسبت به پدیده‌‌‌ی گرمایش زمین و آلودگی‌های ناشی از مصرف بالای سوخت‌های فسیلی برای تولید انرژی پایدار، افزایش یافته است. هدف این مقاله، ارزیابی فنی و اقتصادی تولید برق توسط پنل خورشیدی در مناطق دور افتاده‌ای است که دسترسی به سیستم برق سراسری ندارند و یا با مشکلاتی نظیر قطعی پیاپی برق روبه‌رو هستند. همچنین به بررسی عوامل موثر بر هزینه‌های طراحی، اجرا و تعمیر و نگهداری سیستم فتوولتائیک می‌پردازیم و از نظر آلایندگی محیط زیستی مقایسه‌ای با سیستم‌های تولید برق نیروگاهی انجام میشود. نتایج نشان می‌دهند که تولید انرژی تحت تأثیر عوامل مختلفی مانند شرایط جوی و دما قرار دارد، به‌طوری‌که در ماه‌های ابری (ژانویه و دسامبر) بیشترین مصرف و کمترین تولید انرژی مشاهده می‌شود. بازدهی سیستم در تابستان به حداکثر خود می‌رسد و در شرایط استاندارد، بازدهی فتوولتائیک 56/16% است. میزان انرژی تولیدی سالانه برابر با 3170 کیلووات ساعت بوده که 2929 کیلووات ساعت آن مصرف و 141 کیلووات ساعت هدر می‌رود. همچنین، برآورد انتشار گازهای گلخانه‌ای نشان می‌دهد که استفاده از سیستم فتوولتائیک معادل صرفه‌جویی در انتشار 7/1 تن دی‌اکسید کربن از سوخت گاز طبیعی و 18 تن از سوخت بنزین است. هزینه‌های مربوط به خرید تجهیزات و نگهداری سیستم نیز مورد بررسی قرار گرفته و به صرفه بودن اقتصادی و زیست‌محیطی این سیستم‌ها ارزیابی شده است. https://www.jrenew.ir/article_233278.html امروزه استفاده از انرژی خورشید، یکی از راهکارهای کاهش مصرف انرژی ساختمان‌ها است. از شیوه‌های کاربردی در این زمینه، استفاده از دیوارهای ترومب است. هدف از انجام این پژوهش تعیین راهکار بهبود عملکرد حرارتی دیوار ترومب، آسایش حرارتی فضای داخلی ساختمان و کاهش بار سرمایش و گرمایش در تمام فصول، با استفاده از مواد تغییر فاز دهنده است. روش انجام این پژوهش شبه تجربی با استفاده از شبیه‌سازی یک پروژه واقعی، در محیط نرم افزار دیزاین بیلدر، بر روی دو نوع دیوار ترومب سنتی و با مواد تغییر فاز دهنده، یک نمونه واقعی در اقلیم سرد وخشک بوده است. از بررسی‌های صورت گرفته می‌توان دریافت که دیوار بتنی به ضخامت 3۰ سانتی متر با مقاومت حرارتی 65/۰ با زمان تاخیر 7 ساعت و 12 دقیقه، بهترین نوع دیوار ترومب سنتی است؛ که مصرف گرمایش، سرمایش و انرژی اولیه را به ترتیب به میزان حدود 2۰، 14 و 8 درصد کاهش می‌دهد. در دیوار ترومب ترکیبی، با مواد تغییر فاز دهنده می‌توان میزان گرمایش، سرمایش و انرژی اولیه را به ترتیب 51، 11 و 15 درصد کاهش داد. این نتیجه به کارایی بالای مواد تغییرفازدهنده در دیوار ترومب در کاهش بار گرمایشی اشاره دارد. استفاده از مواد تغییر فاز دهنده می‌تواند آسایش حرارتی فضای داخلی ساختمان را بهبود می‌بخشد و مصرف انرژی را در مقایسه با دیوار ترومب سنتی در تمام سال کاهش می‌دهد. https://www.jrenew.ir/article_234498.html مواد تغییر فازدهنده (PCM) به‌عنوان ذخیره‌کننده‌های حرارتی در حوزه‌های مختلف کشاورزی به‌کار گرفته می‌شوند. در گلخانه‌ها، مواد تغییر فازدهنده با جذب گرمای اضافی در روز و آزادسازی آن در شب به پایداری دمای محیط رشد گیاهان کمک می‌کند. به‌طور مشابه، در خشک‌کن‌های خورشیدی، این مواد با ذخیره انرژی در ساعات تابش و آزادسازی پس از غروب، زمان مؤثر خشک‌کردن محصولات را افزایش می‌دهند. به‌کارگیری مواد تغییر فازدهنده در سامانه‌های تصفیه آب (مانند تقطیر خورشیدی) با ذخیره حرارت، فرایند تولید آب پاک را در نبود تابش تداوم می‌بخشد. همچنین در زنجیره‌ی سرد حمل‌ونقل محصولات غذایی، مواد تغییر فازدهنده با حفظ دما در محدوده‌ی مناسب، از فساد زودرس جلوگیری کرده و کیفیت محصولات را طی توزیع حفظ می‌کند. این کاربردها مزیت‌های حرارتی مهمی نظیر کاهش نوسانات دمایی و بهبود بازده انرژی به همراه دارند. از منظر زیست‌محیطی نیز مواد تغییر فازدهنده با بهره‌گیری از انرژی خورشیدی ذخیره‌شده، مصرف سوخت‌های فسیلی و انتشار آلاینده‌ها را کاهش داده و به پایداری کشاورزی کمک می‌کند. چشم‌انداز آینده‌ی مواد تغییر فازدهنده در کشاورزی امیدوارکننده است و پژوهش‌های کنونی بر بهبود ویژگی‌های این مواد (افزایش ظرفیت گرمایی، کاهش پدیده‌ی ابرسردشدن و ارتقای هدایت حرارتی) و کاهش هزینه‌ها متمرکز شده‌اند. انتظار می‌رود با رفع چالش‌های موجود، مواد تغییر فازدهنده نقش بیشتری در بهینه‌سازی مصرف انرژی و توسعه‌ی پایدار بخش کشاورزی ایفا کند. https://www.jrenew.ir/article_234592.html امروزه با توجه به کاهش منابع سوخت فسیلی و تولید آلاینده‌ها، بشر به دنبال جایگزینی انرژی‌های تجدیدپذیر است. هدف این تحقیق، شناسایی موانع و چالش‌های کلیدی در توسعه انرژی‌های تجدیدپذیر و حذف تدریجی سوخت‌های فسیلی در کشورهای اروپایی و آسیایی می‌باشد. این تحقیق از نوع کیفی است و داده‌های آن بر اساس روش فراترکیب و در هفت مرحله مشخص شده توسط فرآیند ساندلوسکی و باروسو (2007) جمع‌آوری شده است. در این تحقیق از 50 مطالعه با توجه به کیفیت منابع برای ارزیابی استفاده شده است. مقدار ضریب کاپا در این تحقیق 81/0 می‌باشد که نشان دهنده پایایی یافته‌ها است. داده‌ها با نرم افزار MAXQDA تجزیه و تحلیل شد و در نتیجه 9 بعد، 17 جزء و 306 کد شناسایی گردید. در این مطالعه مدل نوآورانه‌ای برای طبقه‌بندی مشکلات و موانع توسعه این نوع انرژی‌ها ارائه شده است. این مدل می‌تواند توسط سیاست‌گذاران، نوآوران فناوری و ذینفعان این حوزه مورد استفاده قرار گیرد. این مطالعه همچنین بر ضرورت اجرای شبکه‌های برق مشترک میان کشورهای همسایه و استفاده از مدل‌های شناسایی‌شده در ارزیابی‌های کمی تأکید دارد. مدل استخراج شده در این مطالعه می‌تواند محیطی مساعد برای رشد انرژی‌های تجدیدپذیر و تضمین پایداری بلندمدت در سیستم‌های انرژی جهانی ایجاد نماید. همکاری‌های بین‌المللی می‌تواند به ‌طور مؤثری به حل محدودیت‌های فنی و منطقه‌ای کمک کرده و موجب ارتقاء امنیت انرژی و پایداری جهانی شود. https://www.jrenew.ir/article_235951.html شیرین‌سازی آب‌های شور با استفاده از آب‌شیرین‌کن‌های خورشیدی گزینه‌ای مطلوب و جذاب برای تولید غیرمتمرکز (در محل) و پایدار آب شیرین می‌باشد. اخیراً، مؤلف مقاله حاضر یک آب‌شیرین‌کن شیب‌دار بهبودیافته را توسعه و به‌طور آزمایشگاهی موردمطالعه قرار داده‌ است. نتایج به‌دست‌آمده نشان‌دهنده عملکرد بسیار خوب این آب‌شیرین‌کن می‌باشد. بااین‌وجود این آب‌شیرین‌کن در طول شب به دلیل عدم وجود تابش خورشید، قادر به تولید آب شیرین نیست. برای حل این مشکل، ذخیره‌سازی انرژی خورشید در طول روز و استفاده از این انرژی در طول شب می‌تواند گزینه مناسبی باشد که با استفاده از مواد تغییرفازدهنده قابل انجام است. در مطالعه حاضر با تجهیز کردن آب‌شیرین‌کن شیب‌دار بهبودیافته با ماده تغییرفازدهنده موم پارافین، به‌صورت آزمایشگاهی به بررسی اثر اضافه کردن این ماده بر عملکرد این آب‌شیرین‌کن پرداخته‌شده است. بدین منظور دو آب‌شیرین‌کن شیب‌دار بهبودیافته با ابعاد و مشخصات مشابه که یکی به‌صورت ساده و دیگری با اضافه کردن ماده تغییرفازدهنده به زیر صفحه جاذب ساخته‌شده به‌طور هم‌زمان مورد آزمایش قرارگرفته‌اند. آزمایش‌ها در خردادماه 1400 و در شرایط آب و هوایی شهر کرمان انجام‌شده‌اند. نتایج آزمایش نشان می‌دهند که استفاده از ماده تغییرفازدهنده به‌طور نسبی باعث بهبود عملکرد آب‌شیرین‌کن می‌شود و در شرایط طراحی و کاری مختلف بین 7/3 تا 12 درصد عملکرد آب‌شیرین‌کن را بهبود می‌دهد. https://www.jrenew.ir/article_236726.html با افزایش تقاضای بنزین و محدودیت در ظرفیت تولید داخلی، استفاده از متانول به عنوان افزونه‌ای در بنزین به‌عنوان راهکاری برای کاهش ناترازی انرژی در ایران مطرح شده است. این پژوهش با هدف ارزیابی فنی-اقتصادی این راهکار، به بررسی ظرفیت تولید متانول کشور، مرور تجربیات جهانی، تحلیل‌های آزمایشگاهی و ارزیابی اقتصادی پرداخته است.ایران با تولید سالانه بیش از ۱۲ میلیون تن متانول، جایگاه مهمی در جهان دارد و ظرفیت لازم برای اختلاط متانول با بنزین را داراست. یافته‌ها نشان می‌دهد که افزودن متانول در نسبت‌های پایین (حدود ۳ درصد حجمی) می‌تواند عدد اکتان سوخت را افزایش داده، برخی آلاینده‌ها را کاهش داده و سالانه تا ۱.۶ میلیارد دلار صرفه‌جویی ارزی ایجاد کند. با این حال، چالش‌های فنی همچون افزایش فشار بخار، دوفازی شدن در دماهای پایین و خوردگی قطعات سیستم سوخت‌رسان نیازمند مدیریت از طریق انتخاب مواد مقاوم، استفاده از افزودنی‌های مناسب و بهینه‌سازی شرایط اختلاط است.در بخش تجربی، سه نمونه بنزین داخلی با ۳ درصد حجمی متانول مخلوط شده و رفتار آن‌ها از نظر تشکیل فاز دوم و تغییر فشار بخار در دماهای مختلف بررسی شد. نتایج نشان داد که در دماهای زیر صفر برخی نمونه‌ها دچار دوفازی می‌شوند که ضرورت بهبود فرمولاسیون سوخت یا استفاده از امولسیون‌کننده‌ها را مطرح می‌کند.از دیدگاه اقتصادی، اختلاط متانول در نسبت‌های پایین می‌تواند واردات بنزین را کاهش داده و صرفه‌جویی ارزی ایجاد کند. موفقیت این راهکار مستلزم همکاری صنایع پتروشیمی، خودروسازی و نهادهای سیاست‌گذار و تدوین استانداردهای فنی جدید است. https://www.jrenew.ir/article_239593.html گسترش استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر، به‌ویژه سامانه‌های فتوولتائیک، به‌عنوان راهکاری مؤثر در کاهش وابستگی به منابع انرژی فسیلی، ارتقای امنیت انرژی و کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای، در سال‌های اخیر مورد توجه گسترده قرار گرفته است. در این میان، بام ساختمان‌ها به‌دلیل سطح وسیع، موقعیت مناسب و دسترسی مستقیم به تابش خورشید، یکی از گزینه‌های کلیدی و پایدار برای استقرار پنل‌های خورشیدی در بافت‌های شهری به‌شمار می‌آیند. هدف این پژوهش، ارزیابی فنی و اقتصادی ظرفیت بام‌های شهری برای نصب سامانه‌های خورشیدی، با بهره‌گیری از داده‌های لیدار و تحلیل‌های سامانه اطلاعات جغرافیایی است. برای این منظور، ۱۰۳۶۹ ساختمان در منطقه‌ای از بروکلین نیویورک، با استفاده از مدل رقومی سطح حاصل از لیدار، از نظر مساحت مؤثر، شیب، جهت‌گیری و میزان تابش دریافتی، مورد بررسی قرار گرفتند. سپس با استفاده از شاخص‌های اقتصادی نظیر بازده سرمایه‌گذاری و دوره بازگشت سرمایه تحلیل اقتصادی انجام شد. نتایج نشان داد که حدود ۶۳/۷۵ درصد از بام‌های مناسب دارای دوره بازگشت سرمایه کمتر از دو سال هستند. رویکرد تلفیقی ارائه‌شده می‌تواند به‌عنوان ابزاری کارآمد و کاربردی برای برنامه‌ریزی توسعه زیرساخت‌های خورشیدی در مناطق شهری پرتراکم مورد استفاده قرار گیرد. https://www.jrenew.ir/article_239862.html براساس آمار رسمی آژانس بین‌المللی انرژی، ساختمان‌ها حدود چهل درصد از انرژی جهان را مصرف می‌کنند. با توجه به بحران‌های انرژی و اثرات مخرب آن بر محیط زیست و انسان، پیدا کردن راه‌حل و ایده‌ای نوین برای صرفه‌جویی ساختمان‌ها در مصرف انرژی وظیفه معماران است. به منظور ذخیره انرژی برای بهره‌وری مطلوب از نور مفید روز و تهویه، استفاده از راهکارهای غیرفعال برای تنظیم شرایط محیطی داخل ضرورت دارد. از سوی دیگر نور روز در تأمین سلامت ساکنان نیز نقش بسزایی دارد. از این‬ رو، با بررسی منابع موجود در زمینه کاهش مصرف انرژی و استخراج شاخص‌ها و سیستم‌های استفاده شده در‬ آنها، روش شبیه‌سازی با پلاگین‌ لیدی باگ بر بستر نرم‌افزار گرس‌هاپر انتخاب شد. با بهینه‌سازی نسبت مساحت پنجره به دیوار، نتایج دو عامل روشنایی مفید روز و تهویه ساختمان بهینه‌سازی شد. در فرایند بهینه‌سازی، 100 نسل تولید شد و جواب بهینه در بین نسل‌های تولید شده یافت شد. براساس نتایج، نسبت بهینه مساحت پنجره به دیوار برای نور مفید روز در جبهه شمالی 40 درصد و در جبهه جنوبی 20 درصد تعیین شد و برای بخش تهویه و انرژی ساختمان در جبهه شمالی 15 درصد و برای جبهه جنوبی 40 درصد مشخص گردید. https://www.jrenew.ir/article_239863.html یکی از مهمترین چالش‌ های پیش رو در سلول‌های خورشیدی پروسکایت افزایش بازدهی این سلول‌ها می‌باشد. روشهای مختلفی را می توان جهت بهبود بازدهی این سلولها به کار گرفت که یکی از این روشها تغییر مواد لایههای اطراف پروسکایت است. در این مقاله، به بررسی، شبیه‌سازی و بهینه‌‌سازی ساختار سلول‌‌های خورشیدی پروسکایت پرداخته شده است. در این شبیه‌‌سازی از سه ماده مختلف شامل TiO2، گرافن و ترکیب این دو ماده با درصد گرافن مختلف در لایه انتقال‌دهنده الکترون (ETL) استفاده شده است. نتایج نشان می‌دهد که ترکیب 5% گرافن با TiO2 بهترین عملکرد را با حداکثر چگالی جریان 22 میلی‌‌آمپر بر سانتی ‌متر مربع ارائه می‌دهد. در ادامه، تأثیر ضخامت لایه‌‌های مختلف بر بازدهی سلول خورشیدی بررسی شده است و تاثثیر تغییرات لایه‌های پروسکایت، لایه انتقال‌‌دهنده حفره، لایه انتقال‌دهنده الکترون و لایه اکسید شفاف بر میزان بازدهی مطالعه شده است. همچنین یک روش بهینه‌سازی انبوه ذرات برای دستیابی به بهترین ساختار ممکن استفاده گردیده است و در نهایت، با استفاده از یک لایه پوشش ضد بازتاب (ARC) از جنس دی‌اکسید سیلیکون (SiO2)، بازدهی ساختار به 49/16 درصد افزایش یافته است. https://www.jrenew.ir/article_239866.html فناوری فتوولتائیک حرارتی با حل موثر مشکلات دمای بالا و بازده الکتریکی پایین سلول‌های فتوولتائیک، به طور قابل توجهی نرخ بهره‌برداری از انرژی خورشیدی را بهبود بخشیده است. در این مطالعه، مدل سیستم حرارتی فتوولتائیک با استفاده از آب و نانوسیال آلومینا با سه کسر حجمی مختلف در محدوده ۰.۱ تا ۳٪ شبیه‌سازی شده و اثرات پارامترهای عملیاتی مانند دمای ورودی، تابش خورشیدی، دمای محیط و سرعت جریان جرمی مایع خنک‌کننده از طریق عددی بررسی شده‌اند. شبیه‌سازی با استفاده از نرم‌افزار انسیس فلوئنت و مدل دو فازی مخلوط انجام شده است. رایزرها به صورت دایره‌ای طولی در نظر گرفته شده و برای سرعت‌های جریان جرمی "10" L/h الی و "60 " "L" /"h" برای سیال عامل آب و نانوآلومینا با سه درصد حجمی مختلف شبیه‌سازی شده‌اند. ضریب هدایت و انبساط حرارتی برای نانوسیال به صورت udf به نرم افزار معرفی شده است. تغییرات مربوط به دمای خروجی سیال، دمای سلول خورشیدی، افت فشار، راندمان حرارتی، راندمان الکتریکی و راندمان کل برحسب دبی جرمی آمده است. بررسی نتایج نشان می دهد نانوسیال با کسر حجمی 5/2% بیشترین راندمان حرارتی را دارد. https://www.jrenew.ir/article_240972.html در عصر حاضر، با افزایش تقاضا برای انرژی الکتریکی و توجه به منابع پاک، انرژی خورشیدی به عنوان راه حلی پایدار مطرح شده است. این مقاله به طراحی و ساخت یک یخچال خورشیدی قابل حمل می‌پردازد که با استفاده از پنل‌های خورشیدی و المان‌های ترموالکتریک، امکان سرمایش را در شرایط دور از دسترس برق شهری فراهم می‌کند. المان‌های ترموالکتریک، با بهره‌گیری از اثر پلتیر، گرما را از یک طرف به طرف دیگر منتقل کرده و امکان سرمایش بدون نیاز به کمپرسور را فراهم می‌آورند. این ویژگی، یخچال‌های خورشیدی را به گزینه‌ای ایده‌آل برای مناطق دورافتاده و شرایط اضطراری تبدیل می‌کند.یخچال طراحی شده، با بدنه مقاوم از جنس ورق گالوانیزه، قابلیت حمل آسان و عملکرد سرمایشی مطلوب، می‌تواند دمای محیطی 28 درجه سانتیگراد را تا 6 درجه سانتیگراد کاهش دهد. این امر، امکان نگهداری مواد غذایی و دارویی حساس به دما را در شرایط مختلف فراهم می‌کند.آزمایش‌های انجام شده نشان می‌دهد که این یخچال خورشیدی، با عملکرد قابل قبول و کارایی مناسب، می‌تواند به عنوان یک راه حل پایدار و قابل اعتماد در شرایط گوناگون مورد استفاده قرار گیرد. کاربردهای احتمالی این یخچال، شامل استفاده در سفرهای کمپینگ، مناطق دورافتاده، حمل و نقل مواد غذایی و دارویی، و مواقع اضطراری است. با توجه به پیشرفت‌های روزافزون در فناوری‌های مرتبط با انرژی خورشیدی و المان‌های ترموالکتریک، انتظار می‌رود که یخچال‌های خورشیدی، نقش مهمی در تامین نیازهای سرمایشی در آینده ایفا کنند. https://www.jrenew.ir/article_239867.html ابن مقاله یک ساختار اینورتر 19 سطحی را پیشنهاد می‌کند که دارای بهره نه برابری است. ساختار پیشنهادی شامل سیزده کلید قدرت، دو دیود و چهار خازن است. ساختار پیشنهادی حاوی حالات کلیدزنی اضافی (RSS) برای شارژ کل خازن‌های ساختار پیشنهادی در سطوح مختلف است. این مقاله یک روش مدولاسیون پهنای پالس ترکیبی پیشنهادی می‌دهد که قابلیت استفاده از حالات کلیدزنی اضافی را فراهم می‌کند تا بیشینه دوره دشارژ پیوسته (LDP) خازن‌ها در زمان کوتاه‌تری به پایان برسد. این عامل باعث کاهش ریپل ولتاژ، کاهش جریان هجومی و افزایش راندمان اینورتر شده است. همچنین ساختار پیشنهادی به خازنی به ولتاژ نامی زیاد نیاز ندارد. شرح مدار ساختار 19 سطحی پیشنهادی، حالات هدایتی عناصر در طول تولید سطوح مختلف، روش مدولاسیون ترکیبی پیشنهادی، تعیین ظرفیت خا‌زن‌ها و تحلیل تنش جریان مدار ارائه شده است. همچنین مقایسه مابین اینورتر پیشنهادی با اینورترهای مشابه انجام شده است و نتایج بیانگر برتری ساختار پیشنهادی است. برای بررسی عملکرد مدار، شبیه‌سازی ساختار پیشنهادی در سیمولینک متلب انجام شده است و نتایج آن تحلیل شده است. نهایتا نتایج حاصل از پیاده‌سازی نمونه آزمایشگاهی ساختار پیشنهادی ارائه شده است. https://www.jrenew.ir/article_239868.html یک ساختار اینورتر 19 سطحی کلیدزنی خازنی با هدف کاهش عناصر اینورتر، بهره بالا و کاهش ریپل ولتاژ در این مقاله ارائه شده است. ساختار پیشنهادی شامل دوازده کلید، شش خازن و شش دیود است. به دلیل تنش ولتاژ کم ادوات، کاهش تعداد کلیدهای قدرت و استفاده از دیودها، هزینه اینورتر کاهش پیدا کرده است. همچنین هزینه خازن تابع ولتاژ نامی و ظرفیت هر خازن است. ولتاژ نامی خازن‌های ساختار پیشنهادی به دلیل ترکیب مناسب واحدهای کلیدزنی خازنی کم است. همچنین ساختار پیشنهادی، قابلیت حالات کلیدزنی اضافی (RSS) برای شارژ کل واحدهای کلیدزنی خازنی دارد. این حالات با استفاده از مدولاسیون پهنای پالس ترکیبی (HPWM) پیشنهادی مقاله استفاده شده و باعث به حداقل رساندن بیشینه دوره دشارژ پیوسته (LDP) کل خازن‌های ساختار شده است. اتمام سریعتر دشارژ پیوسته خازن و شارژها در سطوح بیشتر، باعث کاهش ریپل ولتاژ و جریان هجومی شده است. درنتیجه ظرفیت خازن‌های ساختار پیشنهادی کاهش یافته است. شرح مدار ساختار پیشنهادی، روش مدولاسیون پیشنهادی، تعیین ظرفیت خازن‌ها و تحلیل محاسبات تلفات انجام شده است. همچنین اینورتر پیشنهادی از نظر ابعاد مختلف کمی و کیفی با ساختارهای مشابه مقایسه شده و همچنین برای تحلیل دقیق، مقایسه هزینه واقعی نیز بر اساس هزینه عناصر افزوده شده است. نتایج بیانگر بهینه بودن ساختار پیشنهادی و هزینه کمتر آن است. اینورتر پیشنهادی در آزمایشگاه پیاده‌سازی شده و بررسی‌ها مختلف شرایط مانا و پویا بر روی آن انجام شده و نتایج اضافه شده‌اند. https://www.jrenew.ir/article_219649.html پسماند جنگلی در سراسر جهان برای اهداف مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. ترکیب پسماند جنگلی تا 50 درصد خواص مکانیکی پانل‌های چوبی را بهبود می‌بخشد. بریکت‌های تولیدی که حاوی شاخه‌ها زمان سوختن طولانی‌تری نسبت به بریکت‌های تهیه شده از چوب فراوری شده از تنه درخت دارند. محتوای بالاتر لیگنین باعث افزایش استحکام اصطکاکی و فشاری می‌شود. بیوچار به دلیل تخلخل و طبیعت بسیار کربناته به‌عنوان یک جاذب منحصربه‌فرد شناخته می‌شود. بیوچار حاصلخیزی، ظرفیت نگهداری آب، pH و مواد آلی خاک را بهبود می‌بخشد و همچنین از شسته شدن مواد مغذی و نفوذ آلاینده‌های آلی و معدنی جلوگیری می‌کند. بالاترین بازده تولید بیوچار در دماهای پایین‌ با محتوای لیگنین بالا امکان‌پذیر است. منابع تولید بیوچارها گیاهان و کود است که بیوچار فراوری شده از گیاهان را می‌توان به‌عنوان تهویه کننده خاک استفاده کرد و بیوچارهای فراوری شده از کود را می‌توان هم به‌عنوان تهویه کننده خاک و هم به‌عنوان کود به دلیل انتشار مواد مغذی استفاده نمود. بقایای جنگل کارایی یکسانی برای تولید بیوگاز ندارند. مقدار متان به دست آمده از بقایای چوب سخت چندین برابر بیشتر از بقایای چوب نرم است. شکل‌گیری اتانول یا بوتانول با نسبت مواد آلی و میکروارگانیسم‌ها تعیین می‌شود. هزینه آنزیم‌های آبکافت جذابیت فرایند هیدرولیز آنزیمی را علیرغم مزایای قابل‌توجهی کاهش می‌دهد. بقایای جنگل می‌تواند بسترهای بالقوه‌ای را برای رشد حشرات مختلف یا کشت قارچ خوراکی بر روی بسترهای حاصل از بقایای زراعت جنگلی به مدیریت پایدار جنگل، حفاظت از محیط‌زیست و امنیت غذایی جهانی در آینده کمک می‌کند. https://www.jrenew.ir/article_231010.html جلوگیری از اتلاف و صرفه‌جویی در مصرف انرژی با توجه به کاهش و محدود بودن ذخایر انرژی فسیلی و خطر گرمای بیش از حد استفاده از آن از مهم‌ترین موضوعات دنیای امروز است. این در حالی است که عمده مصرف انرژی ساختمان به استفاده از تهویه مکانیکی مربوط می‌شود. بنابراین با توجه به مزیت‌های تهویه طبیعی، توسعه و استفاده از آن ضرورت دارد. این امر در کلاس‌های درس به علت جمعیت و تحرک بالا، اهمیت بیشتری می‌یابد. علی‌رغم پژوهش‌های بسیاری که در حوزه تهویه طبیعی انجام شده است، همچنان نیاز به مطالعات بیشتر و توسعه این سیستم در فضاهای آموزشی وجود دارد. بنابراین در این پژوهش با هدف شناخت ویژگی‌های تهویه طبیعی و روش‌های رایج در تحلیل آن، به مرور مطالعات انجام شده در این حوزه با تاکید بیشتر بر مطالعات فضاهای آموزشی پرداخته می‌شود. پژوهش‌های بررسی شده با کلیدواژه‌های مرتبط با تهویه طبیعی شامل بیش از 300 مقاله از پایگاه ساینس دایرکت و نشریات داخلی است که 140منبع در این مقاله ذکر شده است. نتیجه نشان می‌دهد که علی‌رغم اهمیت بالای فضاهای آموزشی و نیاز به استفاده از تهویه طبیعی در این ساختمان‌ها، توجه به آن کافی نیست و لازم است تمامی ابعاد و پارامترهای مرتبط با تهویه طبیعی در فضاهای آموزشی بخصوص بازشوها و دهانه‌ها که نقش کلیدی در این زمینه دارند بررسی گردد. عمده پژوهش‌ها از دو روش اندازه‌گیری تجربی و مدل شبیه‌سازی دینامیک سیالات محاسباتی استفاده کرده‌اند که در ساختمان‌ها با کاربری‌های متنوع در جهت بررسی متغیرها انجام شده است. https://www.jrenew.ir/article_234428.html با افزایش روزافزون تقاضا بر میزان انرژی، نرخ عرضه آن در آینده نزدیک کاهش می‌یابد. ازآنجایی‌که ذخایر سوخت‌های فسیلی به‌سرعت در حال کاهش است، راندمان پایین تبدیل انرژی و بازیافت آن‌ها، فن آوری‌های پیچیده ساخت و هزینه بالای سلول‌های خورشیدی به محدودکننده‌ترین پارامتر سلول‌های خورشیدی است. نانو‌تکنولوژی پیشرفت‌های شگرفی را در سبک زندگی انسان به ارمغان آورده است که می‌توانیم از نانوتکنولوژی برای اهداف انرژی سبز و ساخت سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر استفاده کنیم. این روزها مواد بیو نانو (نانو زیستی) وسعت بیشتری از نانوتکنولوژی را دربرگرفته و تأثیرات باورنکردنی خود را در کاهش چالش‌های مخاطره‌آمیز مختلف کوتاه‌مدت و بلندمدت شکوفا می‌کند. از دلایلی که انرژی خورشیدی را بسیار محبوب کرده مقرون‌به‌صرفه بودن، تعمیر و نگهداری کم و قابلیت اطمینان منبع انرژی است. مواد طبیعی مقرون‌به‌صرفه و سازگار با محیط‌زیست جایگزین بسیاری از مواد شیمیایی مورداستفاده در سلول‌های خورشیدی به‌عنوان برداشت‌کننده نور خورشیدی شده است. علاوه بر این، مواد بیولوژیکی هیبرید شده در سلول‌های خورشیدی نیمه‌هادی قادر به ارائه بازدهی بالا هستند. بیو نانوموادهای مختلفی مانند نانو سلولز، پروتئین‌های باکتری رودوپسین، مواد زیستی پیزوالکتریک و ترموالکتریک آلی به‌عنوان مواد سلول خورشیدی نسل جدید در حال بررسی هستند. سلول‌های خورشیدی حساس شده با مولکول‌های زیستی نیز به‌عنوان مولدهای برق فتوولتائیک مقرون‌به‌صرفه محبوب شده‌ و مشکل بازیافت آن‌ها را مرتفع می‌کند. دلیل اصلی در استفاده از مواد گیاهی در سلول‌های خورشیدی، نیاز به جایگزینی اجزای گران‌قیمت، انرژی بر، کمیاب و یا تجدیدناپذیر است. https://www.jrenew.ir/article_236169.html نانوفتوکاتالیست‌های ادغامی با ساختارهای nD/nD (ترکیب ابعاد مختلف نانومتری) در سال‌های اخیر به‌عنوان رویکردی نوین و کارآمد برای ارتقاء عملکرد سامانه‌های تولید هیدروژن از طریق تجزیه نوری آب مورد توجه قرار گرفته‌اند. این مطالعه، مروری بر انواع اتصالات ناهمگون فتوکاتالیستی شامل نوع اول، دوم، سوم، شاتکی، طرح Z و طرح S دارد و نقش کلیدی طراحی ابعادی (nD/nD) و مهندسی باند انرژی را در بهبود عملکرد این مواد تحلیل می‌کند. ساختارهای نوع S به‌دلیل توانایی بالا در تفکیک فضایی بارها و حفظ پتانسیل اکسایش-کاهش، در میان هتروساختارها عملکرد برتری نشان داده‌اند. همچنین، ترکیباتی با آرایش‌های 0بعدی/ 2بعدی و 1بعدی/3بعدی به دلیل سطح تماس بالا، انتقال مؤثر بار و کاهش بازترکیب الکترون-حفره، توانسته‌اند نرخ تولید هیدروژن را به‌طور چشمگیری افزایش دهند. بررسی داده‌های تجربی نشان می‌دهد که فتوکاتالیست‌هایی نظیر CdS/ZnS، ZnIn₂S₄/g-C₃N₄ و CdS/NiCr₂O₄–LDH در قالب ساختارهای نوع S یا نوع دوم، بازده کوانتومی ظاهری تا 46.9 درصد و نرخ تولید هیدروژن تا µmol/g·h 25491.2 را ارائه داده‌اند. در مجموع، تلفیق مهندسی نانوساختارها، انتخاب مواد مناسب و طراحی هوشمند اتصالات ناهمگون، نقشی اساسی در توسعه فتوکاتالیست‌های نسل جدید برای تولید هیدروژن سبز ایفا می‌کند.