تبلیغات
علمی و مفید - تولید برق از شبنم

علمی و مفید

تازه ها و مطالب علمی

جمعه 20 فروردین 1389

تولید برق از شبنم

نویسنده: مجتبی   طبقه بندی: علم فیزیک، تازه ها، عمومی، برق و الکترونیک، 

مایکل ماهاربیز از دانشگاه کالیفرنیا در برکل

دانش  - پژوهشگران با شبیه‌سازی فرآیند تعریق برگ‌ها و تولید شبنم توانسته‌اند مولد الکتریکی بسازند.

مجید جویا: دانشمندان هنوز نتوانسته‌اند به فتوسنتز مصنوعی دست یابند، ولی گروهی از مهندسان برق در ایالات متحده فکر می‌کنند که می‌توان از برگ‌های مصنوعی برای تولید برق به شیوه‌ای متفاوت استفاده کرد: به روش تعریق.

به گزارش نیوساینتیست، برگ‌های طبیعی به طور پیوسته آب خود را، از طریق تبخیر و در جریان فرایندی که فراتراوش نامیده می‌شود از دست می‌دهند. این فرایند آب را از ریشه‌های درخت و از طریق آوندها به بالاترین برگ‌های درختان می‌رساند. برگ‌های جدید مصنوعی نیز از طریق تبخیر آب خود را از دست می‌دهند تا این پمپاژ آب را به طریق مکانیکی شبیه‌سازی کنند، و از این فرایند برای تولید الکتریسیته استفاده کنند.

تولید برق از شبنم

مایکل ماهاربیز از دانشگاه کالیفرنیا در برکلی، و همکارانش از دانشگاه‌های میشیگان و ام.آی.تی، برگ‌های خود را از روی هم قرار دادن لایه‌های شیشه‌ای ساختند که درمیان آنها شبکه‌ای از لوله‌های مویین حامل آب قرار داده شده بود، دقیقا مانند آوندهای روی یک برگ طبیعی.

آوندهای کوچک‌تر تا لبه لایه‌های شیشه ادامه می‌یابند و انتهای آنها باز است تا قطرات آب از آنجا خارج شوند و تبخیر شوند، به این ترتیب در آوند میانی برگ؛ که دیگر آوندها از آن منشعب شده‌اند؛ آب با سرعت تقریبی 1.5 سانتیمتر بر ثانیه حرکت می‌کند.

پژوهشگران صفحات فلزی را به دیوارهای آوند اصلی افزودند و آنها را به یک مدار متصل کردند. صفحات باردار شده و آب درون آوندها، ساندویچی از دو لایه رسانا را به وجود می‌آورند که با یک لایه عایق از هم جدا می‌شوند و به این ترتیب، در عمل یک خازن ساخته می‌شود.

با قطع متناوب جریان آب به درون آوند، این برگ به یک منبع تولید برق تبدیل می‌شود. این کار هم با وارد کردن متناوب حباب‌های هوا به داخل آوند انجام می‌شود. با توجه به خصوصیات الکتریکی متفاوت هوا و آب، هر بار که یک حباب از میان صفحات عبور می‌کند، ظرفیت این دستگاه تغییر می‌کند و به این ترتیب یک جریان الکتریکی کوچک به وجود می‌آید. این جریان از یک مدار خارجی می‌گذرد که به نوبه خود برای اعمال ولتاژ به یک خازن ذخیره انرژی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

ربایش انرژی
ماهاربیز می‌گوید: «ما از انرژی مکانیکی جریان سیالات برای تغییر ظرفیت و افزودن انرژی ذخیره شده در خازن استفاده می‌کنیم. هر حباب، به افزایش ولتاژ خروجی به میزان 2 تا 5 میکروولت منجر می‌شود. چگالی توان این دستگاه به میزان تقریبا 2 میکرووات بر سانتی‌متر مکعب است و من فکر می‌کنم که ما می‌توانیم به سادگی، (با انجام بهینه سازی) به توانی برابر صدها میکرووات بر سانتی‌متر مربع برسیم».

ولی این هم، کسری از چگالی توان سیستم‌های قدرت دیگر مانند پیل‌های سوختی و یا باطری‌ها است، ولی به گفته ماهاربیز نمای در خور تقدیری از یک سیستم جاذب انرژی است.

این ابزار را می‌توان در مقیاس بزرگ‌تر ساخت تا بتوان درختانی مصنوعی ساخت که انرژی الکتریکی را به طور کامل در جاهایی که تغییرات دوره‌ای در میزان رطوبت هوا وجود دارد، از طریق تبخیر تامین کنند. به عقیقده ماهاربیز، هر چند که خروجی توان نسبتا کم آنها قابل رقابت با فناوری‌های خورشیدی نیست، این سیستم می‌تواند به عنوان یک فناوری تکمیلی عمل کند؛ (نور خورشیدی که انرژی الکتریکی خورشیدی را تامین می‌کند، می‌تواند با تسریع در فرایند تبخیر، انرژی الکتریکی تولید شده از سیستم اصلی خورشیدی را نیز تقویت کند).

کاهش نیروی کشش
آبراهام استروک از دانشگاه کرنل در ایتاکای نیویورک، بر این باور است که این اولین تلاش برای تولید برق از جریان مایعات ناشی از تبخیر است. هر چند که او به این هم اشاره می‌کند که یک شرکت امریکایی موسوم به ولتری موفق شده که از تغییرات PH بین خاک و ریشه درختان واقعی، مقادیر اندک انرژی الکتریکی را تولید کند.

استروک می‌گوید: «یک چالش بر سر راه تحقیق جدید این است که از حباب برای تولید جریان در خازن استفاده می‌شود». حباب‌های هوا وقتی که در یک مسیر طولانی داخل جریان آب می‌شوند، خود تبدیل به یک مانع بر سر راه فراتراوش می‌شوند، چرا که نیروش کششی را که سبب می‌شود ستون‌های آب به صورت بخش‌های یک زنجیره یکپارچه بالا کشیده شوند، از بین می‌برند.

ماهاربیز می‌گوید که او می‌تواند با استفاده از عایق‌های جامد به جای حباب‌های هوا از این مانع عبور کند، چیزی که در جای خود بر سر راه آب می‌چرخد و مانند یک چرخ آسیای آبی عمل می‌کند، به این ترتیب اختلاف رسانایی مورد نیاز برای تولید الکتریسیته ایجاد می‌شود.

ی، و همکارانش از دانشگاه‌های میشیگان و ام.آی.تی، برگ‌های خود را از روی هم قرار دادن لایه‌های شیشه‌ای ساختند که درمیان آنها شبکه‌ای از لوله‌های مویین حامل آب قرار داده شده بود، دقیقا مانند آوندهای روی یک برگ طبیعی.

آوندهای کوچک‌تر تا لبه لایه‌های شیشه ادامه می‌یابند و انتهای آنها باز است تا قطرات آب از آنجا خارج شوند و تبخیر شوند، به این ترتیب در آوند میانی برگ؛ که دیگر آوندها از آن منشعب شده‌اند؛ آب با سرعت تقریبی 1.5 سانتیمتر بر ثانیه حرکت می‌کند.

پژوهشگران صفحات فلزی را به دیوارهای آوند اصلی افزودند و آنها را به یک مدار متصل کردند. صفحات باردار شده و آب درون آوندها، ساندویچی از دو لایه رسانا را به وجود می‌آورند که با یک لایه عایق از هم جدا می‌شوند و به این ترتیب، در عمل یک خازن ساخته می‌شود.

با قطع متناوب جریان آب به درون آوند، این برگ به یک منبع تولید برق تبدیل می‌شود. این کار هم با وارد کردن متناوب حباب‌های هوا به داخل آوند انجام می‌شود. با توجه به خصوصیات الکتریکی متفاوت هوا و آب، هر بار که یک حباب از میان صفحات عبور می‌کند، ظرفیت این دستگاه تغییر می‌کند و به این ترتیب یک جریان الکتریکی کوچک به وجود می‌آید. این جریان از یک مدار خارجی می‌گذرد که به نوبه خود برای اعمال ولتاژ به یک خازن ذخیره انرژی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

ربایش انرژی
ماهاربیز می‌گوید: «ما از انرژی مکانیکی جریان سیالات برای تغییر ظرفیت و افزودن انرژی ذخیره شده در خازن استفاده می‌کنیم. هر حباب، به افزایش ولتاژ خروجی به میزان 2 تا 5 میکروولت منجر می‌شود. چگالی توان این دستگاه به میزان تقریبا 2 میکرووات بر سانتی‌متر مکعب است و من فکر می‌کنم که ما می‌توانیم به سادگی، (با انجام بهینه سازی) به توانی برابر صدها میکرووات بر سانتی‌متر مربع برسیم».

ولی این هم، کسری از چگالی توان سیستم‌های قدرت دیگر مانند پیل‌های سوختی و یا باطری‌ها است، ولی به گفته ماهاربیز نمای در خور تقدیری از یک سیستم جاذب انرژی است.

این ابزار را می‌توان در مقیاس بزرگ‌تر ساخت تا بتوان درختانی مصنوعی ساخت که انرژی الکتریکی را به طور کامل در جاهایی که تغییرات دوره‌ای در میزان رطوبت هوا وجود دارد، از طریق تبخیر تامین کنند. به عقیقده ماهاربیز، هر چند که خروجی توان نسبتا کم آنها قابل رقابت با فناوری‌های خورشیدی نیست، این سیستم می‌تواند به عنوان یک فناوری تکمیلی عمل کند؛ (نور خورشیدی که انرژی الکتریکی خورشیدی را تامین می‌کند، می‌تواند با تسریع در فرایند تبخیر، انرژی الکتریکی تولید شده از سیستم اصلی خورشیدی را نیز تقویت کند).

کاهش نیروی کشش
آبراهام استروک از دانشگاه کرنل در ایتاکای نیویورک، بر این باور است که این اولین تلاش برای تولید برق از جریان مایعات ناشی از تبخیر است. هر چند که او به این هم اشاره می‌کند که یک شرکت امریکایی موسوم به ولتری موفق شده که از تغییرات PH بین خاک و ریشه درختان واقعی، مقادیر اندک انرژی الکتریکی را تولید کند.

استروک می‌گوید: «یک چالش بر سر راه تحقیق جدید این است که از حباب برای تولید جریان در خازن استفاده می‌شود». حباب‌های هوا وقتی که در یک مسیر طولانی داخل جریان آب می‌شوند، خود تبدیل به یک مانع بر سر راه فراتراوش می‌شوند، چرا که نیروش کششی را که سبب می‌شود ستون‌های آب به صورت بخش‌های یک زنجیره یکپارچه بالا کشیده شوند، از بین می‌برند.

ماهاربیز می‌گوید که او می‌تواند با استفاده از عایق‌های جامد به جای حباب‌های هوا از این مانع عبور کند، چیزی که در جای خود بر سر راه آب می‌چرخد و مانند یک چرخ آسیای آبی عمل می‌کند، به این ترتیب اختلاف رسانایی مورد نیاز برای تولید الکتریسیته ایجاد می‌شود.

نظرات() 
viagraky.com
سه شنبه 27 شهریور 1397 05:56 ب.ظ

You actually stated it adequately.
cialis australian price cialis canada cialis 20mg preis cf cialis 5 mg buy cialis online deutschland cialis vs viagra overnight cialis tadalafil tadalafil 5mg cialis generic tadalafil buy 5 mg cialis pharmacie en ligne
canada medication list
سه شنبه 13 شهریور 1397 10:48 ب.ظ

Kudos. Plenty of material.

northwest pharmacies in canada canadian medications pharmacy candida viagra pharmacy near me legitimate canadian mail order pharmacies online pharmacies is trust pharmacy in canada legitimate global pharmacy canada canadian drugs canadian online pharmacies legitimate
how can i order viagra online
سه شنبه 13 شهریور 1397 05:45 ق.ظ

Whoa a good deal of terrific tips.
viagra cheap uk want to buy viagra is buying viagra online legal best site to buy viagra buy sildenafil generic buy viagra 100mg safe to buy viagra online buy viagra legally how to get viagra prescription online buy viagra online usa
Cialis canada
دوشنبه 12 شهریور 1397 09:58 ب.ظ

Thanks a lot. Awesome stuff!
wow cialis 20 cialis uk next day price cialis wal mart pharmacy when can i take another cialis cialis tadalafil online generic cialis in vietnam free generic cialis wow cialis tadalafil 100mg cialis tablets australia generic cialis review uk
http://cialisonli.com/
دوشنبه 12 شهریور 1397 03:57 ق.ظ

Really lots of good facts.
comprar cialis 10 espa241a cialis kaufen bankberweisung wow look it cialis mexico buy cheap cialis in uk import cialis cialis 5 mg funziona cialis 20mg prix en pharmacie cialis 20 mg when will generic cialis be available prix cialis once a da
viabiovit.com/beste-generic-viagra-online.html
سه شنبه 23 مرداد 1397 04:10 ق.ظ

Thank you, I value it!
cheap viagra online pharmacy pharmacy online how to get prescription viagra buy viagra without prescription sildenafil price uk buy viagra online overnight can you buy viagra in stores where to order viagra buy viagra mastercard find viagra online
cialis generic
دوشنبه 22 مرداد 1397 04:11 ب.ظ

Thank you! Quite a lot of knowledge.

cialis arginine interactio purchasing cialis on the internet female cialis no prescription cialis pills in singapore estudios de cialis genricos click here to buy cialis cialis efficacit cialis sale online we recommend cialis best buy cialis generico milano
Cialis prices
دوشنبه 7 خرداد 1397 04:53 ق.ظ

Nicely put. Appreciate it!
generic cialis levitra cialis 10mg prix pharmaci cialis 5 mg scheda tecnica viagra cialis levitra cialis et insomni cialis generique viagra cialis levitra achat cialis en itali get cheap cialis cialis australia org
Cialis generic
پنجشنبه 20 اردیبهشت 1397 05:55 ق.ظ

You actually explained this superbly.
cialis billig sialis cialis bula tarif cialis france click here to buy cialis cialis 5mg prix cialis patentablauf in deutschland cialis prezzo al pubblico cialis 20 mg cost online cialis
Viagra generika
سه شنبه 4 اردیبهشت 1397 08:33 ق.ظ

Thank you, Loads of tips!

viagra cheap levitra sildenafil online pharmacy buy viagra without prescription cheap viagra online uk how buy viagra sildenafil pharmacy buy viagra online uk cheap buy cheap viagra canada where can i buy viagra uk buy viagra pfizer
Online cialis
شنبه 18 فروردین 1397 12:13 ق.ظ

Amazing material. With thanks!
only best offers cialis use sublingual cialis online deutschland cialis online cialis great britain acheter du cialis a geneve generic cialis at the pharmacy where to buy cialis in ontario cialis tadalafil online link for you cialis price ou acheter du cialis pas cher
Online cialis
جمعه 3 فروردین 1397 10:17 ب.ظ

Awesome info, Thanks.
low cost cialis 20mg cialis pills purchase once a day cialis when will generic cialis be available cialis coupon generic cialis pro cialis great britain online prescriptions cialis viagra vs cialis vs levitra calis
Buy cialis online
دوشنبه 28 اسفند 1396 03:58 ق.ظ

Superb tips. Regards.
cialis 5 mg effetti collateral low dose cialis blood pressure acheter cialis meilleur pri non 5 mg cialis generici cialis lowest price link for you cialis price cialis 200 dollar savings card tadalafil generic costo in farmacia cialis cialis rezeptfrei sterreich
tamathagrahn.hatenablog.com
سه شنبه 17 مرداد 1396 08:06 ق.ظ
The other day, while I was at work, my sister stole my iPad
and tested to see if it can survive a forty foot drop, just so she can be a youtube sensation. My iPad is now broken and she has 83
views. I know this is completely off topic but I had to share it with someone!
manicure
پنجشنبه 31 فروردین 1396 01:26 ب.ظ
Saved as a favorite, I love your blog!
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر

نویسندگان

نظرسنجی

    نظر شما در مورد اطلاعات این سایت چیست





آمار وبلاگ

  • کل بازدید :
  • بازدید امروز :
  • بازدید دیروز :
  • بازدید این ماه :
  • بازدید ماه قبل :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :