تولید برق از آب با الهام از یک اسباب‌بازی
تاریخ انتشار: ۲ فروردین ۱۴۰۳ | کد خبر: ۳۹۹۸۹۴۱۷
یک اسباب‌بازی به نام پرنده در حال آشامیدن که برای چندین دهه یکی از اصلی‌ترین موارد حاضر در کلاس‌های علوم بود، الهام‌بخش این پروژه پیشگامانه شد. این اسباب‌بازی متشکل از دو حباب شیشه‌ای است که توسط یک لوله حاوی متیلن کلرید به هم متصل شده‌اند و از طریق یک مکانیسم ساده و در عین حال جذاب کار می‌کند. همانطور که آب حباب بالایی تبخیر می‌شود، اختلاف فشار ایجاد می‌کند و باعث می‌شود مایع در حباب پایین بالا آمده و پرنده به سمت جلو متمایل شود.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!
به گزارش ایسنا به نقل از آی‌ای، این حرکت تخیل دانشمندان، به ویژه هائو وو (Hao Wu)، استاد دانشگاه صنعتی چین جنوبی و اولین نویسنده این مطالعه را به خود جلب کرد.
او می‌گوید: من شروع به تفکر کردم که آیا می‌توانیم انرژی تبخیر را ابتدا به انرژی مکانیکی و سپس آن را به الکتریسیته تبدیل کنیم.
از یک اسباب‌بازی تا شگفتی‌های فناورانه
«وو» و همکارانش تصمیم گرفتند تا این اسباب‌بازی عجیب و غریب را به یک تولیدکننده انرژی کاربردی تبدیل کنند. این گروه سیستمی ابداع کردند که قادر به جمع‌آوری انرژی مکانیکی تولید شده توسط حرکت پرنده بود.
آنها در آزمایش‌های خود از ۲۰ عدد ال‌سی‌دی (LCD)، حسگر‌های دما، ماشین حساب و سایر وسایل الکترونیکی کوچک استفاده کردند. در این آزمایش‌ها به خروجی انرژی بیش از ۱۰۰ ولت دست یافتند که از سایر روش‌های تولید برق مبتنی بر آب بیشتر بود.
با این حال، مسیر موفقیت آنها خالی از چالش نبود. یکی از موانع مهمی که محققان با آن مواجه بودند، اصطکاک درون ژنراتور بود که کارایی را مختل می‌کرد.
برای رفع این مشکل، محققان الیاف طرح‌دار را به عنوان مواد انتقال بار در ماژول‌های نانو ژنراتور چسباندند. این الیاف اصطکاک را به میزان قابل توجهی کاهش دادند تا دستگاه به راحتی کار کند.
این گروه می‌خواهند به اصلاح اختراع خود و جستجوی کاربرد‌های مختلف برای آن بپردازند. محققان بر این باورند که با تمرکز بر کاربردی بودن و مقیاس پذیری، قادر خواهند بود محصولی را ارائه دهند که قادر به رفع نیاز‌های انرژی در دنیای واقعی باشد.
جزئیات این مطالعه در مجله «Device» منتشر شده است.
tags # اخبار حوزه تکنولوژی سایر اخبارمنبع: زیسان
کلیدواژه: اسباب بازی
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت zisaan.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «زیسان» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۹۹۸۹۴۱۷ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.
خبر بعدی:
هفت کشور جهان تمام برق مورد نیاز را از منابع تجدیدپذیر تامین می‌کنند
ایتنا - بر اساس آمار و ارقامی که به‌تازگی گردآوری شده است، هفت کشور اکنون تقریبا تمام برق مورد نیازشان را از منابع انرژی تجدیدپذیر تولید می‌کنند.
آلبانی، بوتان، نپال، پاراگوئه، ایسلند، اتیوپی و جمهوری دموکراتیک کنگو بیش از ۹۹.۷ درصد برق مصرفی‌شان را با استفاده از انرژی زمین‌گرمایی، آب، خورشید یا باد تولید کرده‌اند.
علاوه بر این، داده‌های آژانس بین‌المللی انرژی (IEA) و آژانس بین‌المللی انرژی تجدیدپذیر (IRENA) نشان داده است که ۴۰ کشور دیگر‌ــ از جمله ۱۱ کشور اروپایی‌ــ در سال ۲۰۲۱ و ۲۰۲۲ دست‌کم ۵۰ درصد برق مصرفی‌شان را با استفاده از فناوری‌های انرژی تجدیدپذیرتولید کرده‌اند.
پروفسور مارک جیکوبسون، استاد دانشگاه استنفورد که این داده‌ها را منتشر کرده است، گفت: «ما به فناوری‌های معجزه‌‌‌آسا نیاز نداریم.»
«ما باید با برقی کردن همه چیز و تامین برق از باد، آب و خورشید (WWS)، که نسیم دریا، فوتوولتایی خورشید، برق خورشیدی متمرکز، الکتریسیته زمین‌گرمایی، برق‌آبی اندک و برق‌آبی گسترده را شامل می‌شود، انتشار کربن را متوقف کنیم.»
پروفسور جیکوبسون همچنین متذکر شد سایر کشورها مانند آلمان نیز قادرند برای بازه‌های زمانی کوتاه از برق ۱۰۰ درصد تولیدشده از منابع تجدیدپذیر استفاده کنند.
آماری که آژانس بین‌المللی انرژی در ژانویه سال جاری منتشر کرد نشان می‌دهد که در سال ۲۰۲۲، بریتانیا ۴۱.۵ درصد برق مورد نیازش را از منابع تجدیدپذیر تولید کرد‌ــ که ۱۰.۵ درصد نسبت به سال قبل افزایش داشت.
در اسکاتلند، فناوری‌های انرژی تجدیدپذیر معادل ۱۱۳ درصد مجموع برق مصرفی کشور در سال ۲۰۲۲ را تولید کردند.
کلر مک، مدیرعامل اسکاتیش رینیوبلز (Scottish Renewables)، آن زمان گفت: «این ارقام رکوردشکن نقطه عطف مهمی در مسیر اسکاتلند به سوی انتشار کربن صفر محسوب می‌شود، و پتانسیل عظیم منابع انرژی تجدیدپذیر ما در سطح جهانی را به‌روشنی نشان می‌دهد.»
در حالی که تولید برق اسکاتلند در قبضه انرژی باد است، پژوهشگران پیش‌بینی می‌کنند که انرژی خورشیدی در دهه‌های آتی انرژی غالب در تامین برق جهان خواهد بود.
در سالهای اخیر با افزایش میزان بهره‌وری سلول‌های خورشیدی، که در اصل با به‌اصطلاح «ماده معجزه‌آسای» پروسکایت ارتقا پیدا کرد، پیشرفت‌های قابل‌ملاحظه‌ای صورت گرفته است.
هزینه‌های تجاری نیز کاهش پیدا کرده است، که سبب شد دانشمندان دانشگاه اکستر و کالج دانشگاهی لندن سال گذشته مدعی شوند که انرژی خورشیدی به «نقطه اوج بازگشت‌ناپذیری» رسیده است که آن را به منبع اصلی انرژی جهان تا سال ۲۰۵۰ تبدیل خواهد کرد.
بر اساس یافته‌های مقاله این پژوهشگران در سال ۲۰۲۳، که در نشریه نیچر کامیونیکیشنز (Nature Communications) منتشر شد، پیشرفت‌های فناوری و اقتصادی به این معنی است که گذار به انرژی پاک فقط دست‌یافتنی نیست، بلکه اجتناب‌ناپذیر است.
پژوهشگران در این تحقیق نوشتند: «به‌دلیل مسیر فناوری که سیاست پیشین باز کرد، نقطه اوج خورشیدی بازگشت‌‌ناپذیر ممکن است گذشته باشد، مرحله‌ای که انرژی خورشیدی، بدون سیاست‌های اقلیمی بیشتر، به‌تدریج بر بازار انرژی جهانی غلبه می‌کند.»
«انرژی خورشید در دسترس‌ترین منبع انرژی موجود روی کره زمین است، و در چرخه‌ای از سرمایه‌گذاری‌های فزاینده، جذابیت اقتصادی‌اش به‌سرعت رو به افزایش است.»
تداوم بارندگیها در کشور / دمای هوا در بعضی مناطق کاهش مییابد