راهی ساده برای دست یابی به انرژی پاك در شهرها
روشی نوین برای تولید برق از آب باران
نیو وبلاگ: وقتی قطرات آب به پایین یک لوله می ریزند، ممکنست چیزی بیش از یک جریان ساده درحال رخ دادن باشد. محققان موفق شده اند از همین حرکت ساده، برق تولید کنند، آن هم با سازوکاری متفاوت از نیروگاه های آبی مرسوم.
به گزارش نیو وبلاگ به نقل از ایسنا، الکتریسیته بطور معمول با چرخش توربین در اثر جریان زیاد آب تولید می شود، اما چنین سامانه هایی به منابع بزرگی از آب مانند رودخانه ها نیاز دارند. در مقابل، حرکت آب در مقیاس های کوچکتر، بطورمثال در اثر باران یا جریان قطره ای، پتانسیلی دارد که تا حالا کمتر به آن توجه شده است. علت این پتانسیل، پدیده ای به نام «جداسازی بار الکتریکی» است؛ زمانی که آب در تماس با سطوح خاصی حرکت می کند، بارهایی در سطح آب و لوله ایجاد می شود که می توان از آنها برای تولید برق بهره برد.
محققان دریافته اند که راندمان این تکنیک در حالت عادی خیلی پائین است، چون تنها سطح تماس آب با دیواره لوله مؤثر است. برای افزایش سطح تماس، قبل تر کانال های بسیار ریز تولید شده بود، ولی جریان طبیعی آب از چنین کانال هایی عبور نمی کند و اگر به زور پمپ شود، انرژی مصرفی بیش از انرژی تولیدی است. به همین دلیل، تعدادی از محققان همچون دکتر «سیو لینگ سو» و همکارانش در دانشگاه ملی سنگاپور، تصمیم گرفتند مسیری جدید را امتحان کنند: استفاده از لوله هایی با قطر بزرگ تر که باران طبیعی بتواند از آن عبور کند.
آنها لوله ای پلاستیکی به ارتفاع حدود ۳۲ سانتی متر و قطر ۲ میلی متر طراحی کردند. قطرات آب از یک سوزن فلزی در بالای لوله به داخل آن چکه می کردند و به سبب برخورد مستقیم با سطح داخلی، بجای جریان پیوسته، الگویی به نام «جریان شاخه ای» یا «پلاگ فلو» شکل می گرفت؛ یعنی ستون های کوتاه آب که با فضاهای پر از هوا از هم جدا شده بودند. این ساختار موجب افزایش جداسازی بار الکتریکی در طول لوله شد. دو سیم در بالای لوله و پایین آن قرار داده شدند تا بار تولیدشده را جمع آوری کنند.
نتایج آزمایش که توسط انجمن شیمی آمریکا (ACS) انتشار یافته اند، نشان دادند که این تکنیک بالاتر از ۱۰ درصد انرژی پتانسیل قطرات آب را به الکتریسیته مبدل می کند. همین طور نسبت به حالتی که آب بصورت پیوسته جریان دارد، میزان برق تولیدی بالاتر از ۵ برابر بیشتر بود. جالب اینکه در این آزمایش، سرعت قطرات بسیار کمتر از باران واقعی بود، بدین سبب این فناوری می تواند در وضعیت طبیعی بارش عملکرد بهتری داشته باشد.
در آزمایشی دیگر، زمانی که آب همزمان از دو لوله عبور داده شد، میزان برق تولیدشده دو برابر شد. بر این اساس، پژوهشگران چهار لوله به کار بردند و توانستند به مدت ۲۰ ثانیه، ۱۲ چراغ LED را روشن نگه دارند. این موفقیت نشان میدهد که انرژی حاصل از پلاگ فلو می تواند ساده تر و کم هزینه تر از نیروگاه های آبی سنتی باشد و برای محیط های شهری مانند پشت بام ساختمان ها مناسب می باشد.
اهمیت این فناوری در سادگی آن نهفته است؛ درحقیقت بدون نیاز به پمپ یا توربین، فقط با لوله ای ساده و طراحی هوشمندانه می توان از باران برق گرفت.
این ایده خصوصاً برای مناطق شهری یا مناطقی با بارش متوسط، می تواند کاربردی و قابل گسترش باشد. همین طور در وضعیت بحران یا در مناطقی که به شبکه برق دسترسی ندارند، این فناوری می تواند یک راهکار سریع و مؤثر به حساب آید.
منبع: نیو وبلاگ
این مطلب را می پسندید؟
(0)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب