نانو ژنراتورهایی که انرژی امواج اقیانوس را جذب می‌کنند!
محققین موفق به طراحی و ساخت نانو ژنراتورهایی شده‌اند که شبیه به جلبک‌های دریایی بوده و قادر به جذب انرژی از امواج قدرتمند اقیانوسی می‌باشند. این نانو ژنراتورهای انعطاف‌پذیر، از روش حرکت جلبک‌ها برای تبدیل مؤثر امواج سطحی و زیر آبی به نیروی برق تقلید نموده و انرژی تولید شده توسط آن‌ها، برای مقاصد مختلفی همچون تأمین انرژی مورد نیاز برای اینترنت اشیاء دریایی قابل استفاده می‌باشد.
بسیاری از مناطق ساحلی مجهز به شبکه‌هایی از حسگرهای اطلاعاتی در مورد جریان آب، جزر و مد و سایر پارامترهای دریایی هستند که برای حرکت کشتی‌ها، سیستم‌های کنترلی و همچنین نظارت بر کیفیت آب کمک می‌کنند. انرژی لازم برای این «اینترنت اشیاء دریایی»، از طریق باتری‌ها تأمین شده که طبیعتاً نیازمند تعویض و شارژ مداوم می‌باشد، امری که می‌تواند خصوصاً برای فواصل دورتر و غیرقابل دسترس، بسیار زمان‌بر و پرهزینه باشد. علاوه بر این، از باد و انرژی خورشیدی هم به دلیل محدودیت در کاربرد زیر آب نمی‌توان برای تأمین انرژی استفاده نمود. همه این‌ها در حالی است که یک منبع پرانرژی در همان نزدیکی‌ها وجود دارد. امواج اقیانوس گاهاً آنقدر قدرتمندند که انرژی کافی برای عقب راندن شن و ماسه، سنگریزه‌ها و حتی تخته‌سنگ‌ها را دارا می‌باشند. این امواج قدرتمند و حتی امواج کوچک‌تر، می‌توانند به‌عنوان یک منبع انرژی تجدیدپذیر بسیار خوب و پایدار مورد استفاده قرار گیرند. با این وجود، مسئله اینجاست که چطور این انرژی بسیار پاک و طبیعی را به انرژی قابل استفاده، آن هم در همان فواصل دور تبدیل کنیم؟
در واکنش به این چالش، محققین نانوژنراتورهایی توسعه داده‌اند که می‌تواند از «حرکت مداوم امواج اقیانوسی» به عنوان یک منبع انرژی تجدیدپذیر جدید و کاملاً مناسب بهره‌برداری نمایند. آن‌ها در ابتدای کار، دستگاه‌های شناوری توسعه دادند که با استفاده از آهنرباهای چرخشی، انرژی موج‌ها را به الکتریسیته تبدیل می‌کرد. اما این دستگاه‌ها برای موج‌هایی که در زیر آب یافت می‌شوند، کارآمد نبود. در نتیجه، به سراغ یک ساختار نانویی و منحصربه‌فرد رفتند. نانو ژنراتورهای تریبو الکتریک (TENGs) که برای تولید الکتریسیته ساکن به سطوح متصل می‌شوند، کلید حل مسئله بود؛ چرا که برای برداشت و جمع‌آوری انرژی امواجی با فرکانس پایین و دامنه کم قابل استفاده می‌باشند.
گام بعدی، الهام گرفتن از گیاهان انعطاف‌پذیری بود که در کف دریا زندگی می‌کنند. بهترین نمونه، جلبک دریایی است که از روش ارتعاش رشته‌های آن برای شارژ سطوح تریبو الکتریک استفاده گردید. برای ساخت سطوح تریبو الکتریک، نوارهای 1.5 اینچی در 3 اینچی از دو پلیمر مختلف را با جوهر رسانا پوشانده و سپس یک اسفنج کوچک بین نوارها چسبانده شد. این کار، یک فاصله هوایی نازک ایجاد کرده و کل ساختار را آب‌بندی می‌نمود. آزمایشات اولیه صورت گرفته نشان داد که وقتی «TENG»ها در آب به بالا و پایین حرکت کرده و به جلو و عقب خم می‌شدند، برق تولید می‌شود. بررسی‌ها نشان داد که استفاده از چندین نانو ژنراتور می‌تواند چیزی شبیه به یک نیروگاه کوچک زیر آب پدید آورده و انرژی لازم برای یک دماسنج، 30 عدد «LED» کوچک یا یک چراغ «LED» فانوس دریایی مینیاتوری چشمک‌زن را تأمین کند. به نظر می‌رسد که با این ایده خلاقانه، جلبک‌های دریایی نانویی می‌توانند وابستگی به باتری در مناطق ساحلی را تا حدی از بین ببرند.
مرجع: «Nanowerk»
هنوز نظری وارد نشده است!
نظر خود را ارسال نمایید
پست الکترونیکی شما انتشار پیدا نمی کند.