تولید برق از قطرات باران در چین
به گزارش می هاست، محققان اخیرا موفق به ساخت دستگاهی شناور شده اند که می تواند از بارندگی قطرات باران انرژی تولید نماید. ژنراتورهای سنتی تولید برق از قطرات باران همواره با مشکلاتی مانند بازدهی پایین، ساختار سنگین و محدودیت در مقیاس پذیری روبه رو بوده اند، اما این دستگاه جدید می تواند خیلی از این چالش ها را حل کند.
به گزارش می هاست به نقل از خبر آنلاین، به نقل از دیجیاتو، محققان دانشگاه هوانوردی و فضانوردی نانجینگ یک ژنراتور برق شناور از قطرات باران ساخته اند که از آب طبیعی به عنوان بخش اصلی ساختار خود استفاده می نماید. این طراحی، مسیری سبک تر، اقتصادی تر و دوستدار محیط زیست برای تولید انرژی تجدیدپذیر فراهم می آورد. نتایج محققان در مجله National Science Review انتشار یافته است.
اغلب ژنراتورهای سنتی تولیدکننده برق از قطرات باران، زمانی برق تولید می کنند که قطرات به یک فیلم یا نوار دی الکتریک برخورد می کنند که روی پایه ای سخت با الکترود فلزی در زیر آن قرار دارد. هرچند این سامانه ها می توانند ولتاژهایی در حد صدها ولت تولید کنند، اما وابستگی آنها به مواد جامد و اغلب گرانقیمت سبب می شود سنگین و پرهزینه باشند.
اما این طراحی جدید نگاهی متفاوت در پیش گرفته که در آن دستگاه مستقیماً روی آب شناور می ماند. در این ساختار، آب هم زمان نقش پایه نگهدارنده و الکترود رسانا را ایفا می کند. این ادغام با فرایندهای طبیعت سبب شده که وزن کلی مواد حدود ۸۰ درصد و هزینه ساخت تقریبا ۵۰ درصد کم شود و خروجی الکتریکی مشابه مدلهای پیشین باقی بماند.
زمانی که قطرات باران روی سطح دی الکتریک شناور فرود می آیند، خصوصیت های طبیعی آب، همچون عدم امکان فشرده سازی و کشش سطحی بالا، پایداری مکانیکی لازم را برای جذب ضربه هر قطره و پخش مؤثر آن روی سطح فراهم می کنند. در همین حال، یون های موجود در آب نقش حامل های بار الکتریکی را ایفا کرده و سبب می شوند آب بتواند به عنوان یک الکترود قابل اعتماد عمل کند. این توانایی ها در کنار هم سبب می شوند ژنراتور شناور بتواند ولتاژهایی در حدود ۲۵۰ ولت به ازای هر قطره باران تولید نماید.
دوام بالا یکی دیگر از نقاط قوت این طراحی است. آزمایش ها نشان دادند این دستگاه که ژنراتور برق قطره ای شناور خوانده می شود، می تواند عملکرد خویش را در قشر بزرگی از شرایط حفظ کند، همچون تغییرات دما، غلظت های مختلف نمک و حتی قرارگرفتن در معرض آب دریاچه با آلودگی های زیستی.
مقیاس پذیری یکی از جنبه های مهم این ژنراتور جدید است. محققان نشان داده اند که دستگاهی با اندازه 0.3 مترمربع می تواند به صورت هم زمان 50 ال ای دی را روشن کند. این سیستم همینطور قادر به شارژ خازن هاست تا ولتاژهای کاربردی تری جهت استفاده از قطعات الکترونیکی کوچک و سنسورهای بی سیم عرضه نماید. توسعه این فناوری می تواند امکان استفاده از این سیستم را در مناطقی مانند دریاچه ها و نواحی ساحلی فراهم آورد و منبعی برای دریافت برق تجدیدپذیر باشد.
البته محققان می گویند هنوز چالش هایی در راه مقیاس پذیری این فناوری وجود دارد. برای مثال، اندازه و سرعت قطرات باران در حقیقت متفاوت می باشد که می تواند بر عملکرد این دستگاه تاثیر بگذارد. بااین حال، نمایش پروتوتایپ قابل استفاده، بادوام و مقیاس پذیر این سیستم گام مهمی بسمت کاربردهای گسترده از آن است.
منبع: می هاست
این مطلب را می پسندید؟
(0)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب