الکتریسیته از هوا و جلبک ها به جای سوخت هیدروکربنی

2024 نویسنده: Seth Attwood | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-16 16:03

به عنوان جایگزینی برای سوخت های هیدروکربنی، به بشر منابعی ارائه می شود که معمولا جایگزین یا تجدید پذیر نامیده می شوند. اول از همه، این انرژی خورشید، باد، جزر و مد و همچنین روده های زمین است. قبلاً خمیازه می کشید؟ شاد باشید، به آنها مربوط نیست. ایده های اصلی تری وجود دارد.

هوا بد نیست…

خبر تازه: مهندسان در هنگ کنگ ژنراتوری ساخته اند که از سقوط قطرات آب برق تولید می کند. به عبارت دیگر، باران می تواند به منبع جدیدی از انرژی تجدید پذیر و بسیار ارزان تبدیل شود! ژنراتور را می توان روی پشت بام خانه نصب کرد یا می توان آن را روی گنبد چتر نصب کرد که به عنوان مثال امکان شارژ تلفن هوشمند را در هوای بد فراهم می کند. و برای مناطقی از سیاره که در آن ماه‌های خاص باران می‌بارد، چنین وسیله‌ای شبیه به یک ماشین حرکت دائمی می‌شود.

قبلاً تلاش هایی برای به دست آوردن انرژی از قطرات باران انجام شده بود، اما معلوم شد که قدرت ژنراتور بسیار کم است. این بار موفق به ساخت دستگاهی با راندمان و چگالی توان بالا شدیم. ایده توسعه دهندگان این بود که سطح ژنراتور را با یک فیلم از پلی تترا فلوئورواتیلن (PTFE) که بیشتر به نام تفلون شناخته می شود، بپوشانند. این ماده قادر است بار الکتریکی را به عنوان مثال در اثر اصطکاک ذخیره کند.

آزمایشات نشان داده است که سقوط یک قطره آب از ارتفاع 15 سانتی متری می تواند ولتاژ و جریان تولید کند که برای روشن کردن صدها LED کوچک کافی خواهد بود. به گفته محققان، یک دستگاه نمونه اولیه برای استفاده عملی در پنج سال آینده آماده خواهد شد.

و در اینجا ایده دیگری وجود دارد که مستقیماً با آب و هوا مرتبط است. نویسنده آن مهندس آمریکایی آنتونی مامو است. وی با بررسی نقشه هایی که طوفان ها و پادسیکلون ها را نشان می دهد، فکر کرد: از آنجایی که در برخی مناطق کشور مناطق پرفشار و در برخی مناطق کم فشار حاکم است، چرا آنها را با لوله وصل نکنیم؟ سپس هوا از منطقه پرفشار به منطقه کم فشار می دمد و گاهی اوقات (همانطور که محاسبات نشان می دهد) به سرعت های مافوق صوت می رسد. و اگر یک توربین را در داخل لوله قرار دهید، مانند همان آسیاب بادی می چرخد، فقط بسیار سریعتر.

اکنون اختراع آنتونی مامو (خود او قبلاً فوت کرده است) در تلاش است تا شرکتی را که او تأسیس کرده است پیاده کند. به گفته مدیر آن، ظرفیت نیروگاه ساخته شده صدها مگاوات خواهد بود.

آن را به یک دینام وصل کنید - بگذارید جریان به مناطق توسعه نیافته برسد

همه ما هر روز آنقدر حرکات بدن انجام می دهیم که حیف است برای انرژی تلف شده. مهندسان در سراسر جهان به این موضوع فکر می کنند. پیشنهادات جالبی مطرح می شود: به عنوان مثال، استفاده از انرژی جنبشی درهای گردان یا دستگیره های گردان.

چنین درهای ژنراتور قبلاً در چین و هلند ظاهر شده اند. بازدیدکنندگان مراکز خرید مجبور می شوند آنها را فشار دهند (معمولاً همانطور که می دانیم درها به خودی خود بر اساس سیگنال یک سنسور شروع به چرخش می کنند) و در نتیجه برق رایگان تولید می کنند. و در ژاپن نیز همین کار را با چرخ گردان در برخی از ایستگاه های راه آهن انجام دادند. علاوه بر این، در ایستگاه شیبویا توکیو، عناصر پیزوالکتریک در کف زیر آنها تعبیه شد. آنها از فشار و ارتعاش الکتریسیته تولید می کنند که با عبور مسافر دیگری از گردان ایجاد می شود.

به هر حال، عناصر پیزوالکتریک مدتهاست که در "سرعت گیر" استفاده می شود. همه چیز در انگلستان آغاز شد، جایی که پیتر هیوز مخترع، رمپ جاده ای الکترو-کینتیک را برای بزرگراه ها ایجاد کرد. هرگاه خودرویی از روی این وسیله که در سطح جاده تعبیه شده است عبور کند، جریان الکتریکی تولید می کند.قدرت کافی برای کارکردن چراغ های راهنمایی و رانندگی و مشخص شدن علائم جاده وجود دارد. انگلیسی ها این فناوری را در چندین شهر معرفی کردند، سپس آن را در کشورهای دیگر پذیرفتند.

اما از آنجایی که عناصر پیزوالکتریک را می‌توان زیر چرخ‌های ماشین‌ها بلغزد، چرا آنها را زیر پای عابران پیاده قرار ندهیم؟ یکی دیگر از مخترعان بریتانیایی به نام لارنس کمبال کوک، سنگفرش هایی را اختراع کرد که رد پای افرادی را که روی آن راه می روند به برق تبدیل می کند. هنگام فشار دادن، دستگاه تعبیه شده در کاشی 5 میلی متر خم می شود. وات به دست آمده یا در یک باتری لیتیومی ذخیره می شود یا بلافاصله به روشنایی ایستگاه های اتوبوس، ویترین مغازه ها و تابلوها می رود.

در پایان مبحث استفاده از انرژی رایگان به دو ایده دیگر که قبلا روی جریان قرار گرفته اند اشاره می کنیم. "اینجا یک بالرین است - می چرخد. می چرخد، می چرخد، در چشم ها خیره می شود. آن را به دینام وصل کنید - اجازه دهید جریان به مناطق توسعه نیافته بدهد، "- در یکی از طنزهای میخائیل ژوانتسکی استدلال کرد. چرا دوچرخه سوار بدتر است؟ شرکت آمریکایی Cycle Atom دستگاهی را راه اندازی کرده است که باتری را هنگام رکاب زدن شارژ می کند و از آن - ابزارهای شما را شارژ می کند. کیت مشابه با دینام توسط نوکیا تولید می شود.

بازی فوتبال نیز می تواند مفید باشد. گروهی از فارغ التحصیلان دانشگاه هاروارد، توپی ساخته اند که در صورت برخورد، برق تولید می کند. در باتری انباشته می شود و پس از نیم ساعت بازی برای برق رسانی به یک وسیله برقی کوچک، به عنوان مثال، یک لامپ رومیزی با LED کافی است. این توپ (به نام SOCCKET) در درجه اول برای ساکنان کشورهای جهان سوم ساخته شده است که در خانه های آنها لامپ های نفت سفید قدیمی می سوزند.

انرژی اتر؟ بدون شبه علم

یک پست اخیر دیگر دانشمندان موسسه فناوری ماساچوست روشی را برای تولید برق از هوا ابداع کرده اند. این بر اساس یک واکنش شیمیایی شامل باکتری های خاک ژئوباکتر است که محققان از آن نانوسیم هایی با ضخامت کمتر از 10 میکرون "بافته اند". این باکتری ها یک ویژگی جالب دارند: آنها برق را از رطوبت موجود در هوا تولید می کنند. به گفته نویسندگان، این دستگاه حتی در مناطقی با رطوبت بسیار کم مانند صحرای صحرا نیز کار خواهد کرد.

مهندسان شرکت آمریکایی Ambient Micro از این هم فراتر رفتند. آنها استفاده از انرژی آزاد امواج رادیویی را پیشنهاد کردند که فضای اطراف ما را اشباع می کند. هیچ شبه علمی در این مورد وجود ندارد: سیگنال های زودگذر فرکانس پایین از پخش های رادیویی یا تلویزیونی را می توان به جریان مستقیم تبدیل کرد. درست است، این به یک آنتن و گره های خاص نیاز دارد. این شرکت روی آنها کار می کند. البته قدرت بسیار کم است، اما برای شارژ سنسورها و سایر دستگاه های مینیاتوری کافی است.

در هامبورگ آلمان یک ساختمان پانزده آپارتمانی وجود دارد که نماهای آن با آکواریوم های مسطح پوشیده شده است. آنها توسط جلبک های استخراج شده از البه نزدیک زندگی می کنند. آنها به عنوان تنها منبع انرژی برای گرمایش و تهویه مطبوع در یک ساختمان چهار طبقه که به اولین خانه با انرژی جلبک در جهان تبدیل شد، خدمت می کنند.

هر آکواریوم به داربست بیرونی متصل می شود و مانند گل آفتابگردان به دنبال خورشید می چرخد. از فتوسنتز جلبک ها برای تامین انرژی خانه استفاده می شود. هنگامی که تعداد آنها زیاد باشد، برخی از آنها از مخازن خارج می شوند و به سوخت زیستی تبدیل می شوند که در زمستان ساختمان را گرم می کند. کارشناسان محیط زیست بر این باورند که این منبع بسیار امیدوارکننده ای از انرژی "سبز" است و حتی جلبک ها را یک سوخت ایده آل می نامند.

در نهایت - یک فناوری کاملاً عجیب و غریب از پنسیلوانیا. کارمندان یک دانشگاه محلی یک نیروگاه مینیاتوری با برق توالت ساخته اند. آنها باکتری هایی را که در توالت زندگی می کنند مورد مطالعه قرار دادند و دریافتند که با یک واکنش شیمیایی خاص، قادر به تولید الکترون هستند. اگر آنها را "گیر" کنید، جریان دریافتی برای کارکردن لامپ در توالت کافی است. و اگر کل سیستم فاضلاب شهری با چنین تاسیساتی تامین شود، خطوط تراموا و ترالی‌بوس می‌توانند با برق تامین شوند.

و چه کسی می تواند بگوید که این انرژی "پاک" نیست؟