مترجم: نازنین بکرانی
منبع: راسخون
منبع: راسخون
مدخل میتواند یک منبع بزرگ از برق باشد.
به انتهای یک رود خانه، جایی که آب شور و آب شیرین به هم میپیوندند توجه کنید. ممکن است از نظر شما به چیزی شبیه نباشد اما تحقیقات جدید نشان میدهند که میتواند منبع عظیمی برای تولید برق به شمار رود.
ظرف شیشهای را تصور کنید که توسط یک دیوارهی نیمه نفوذ پذیر به دو قسمت تقسیم شدهاست. یک سمت از دیواره را با آب شور و سمت دیگر آن را با آب تازه پرکردهایم. مولکولهای موجود در آب تازه برای رقیق کردن قسمت نمک دار به دیوارهی موجود فشار وارد میکنند. این عمل که خاصیت نفوذ و حلول نام دارد به دلیل تمایل آب به تعادل رخ میدهد.
از این خاصیت میتوان برای تولید برق استفاده کرد. هنگامی که مولکولها از طریق دیواره عبور میکنند سطح آب در سمت شور مخزن افزایش مییابد. آب در حال افزایش می تواند توربین را برای راه اندازی ژنراتور جابهجا کند. با این حال، از لحاظ تاریخی، نیروگاه اسمزی قدرت بسیار کمی برای هر گونه کاربرد عملی ایجاد میکند.
به تازگی، تیمی از محققان در سوئیس و ایالات متحده یک نوع جدید از ژنراتور برق اسمزی را ساختهاند که بسیار بهتر از قبل است. در نسخهی آنها، یک طرف از مخزن حاوی غلظت بالاتری از یون های آب دریا نسبت به طرف دیگر است. دیواره که فقط سه اتم ضخامت دارد، دارای ویژگی هایی است که تنها یونهای مثبت میتوانند از آن عبور کنند. یک الکترود به دو طرف متصل شدهاست. وقتی یونهای مثبت به دیواره فشار وارد میکنند الکترون های موجود در یونها به سمت الکترود جابهجا شده و باعث ایجاد جریان میشوند.
فوق العاده نازک بودن و باز شدن میکروسکوپی دیواره از جمله دلایل موفقیت در ساخت این ژنراتور هستند. دیوارهی بزرگتر با دهانه های بی شمار میتواند مقدار بسیار زیادی انرژی تولید کند. محققان می گویند یک دیواره با اندازهی تنها یک متر مربع می تواند یک مگاوات برق تولید کند که این مقدار برای مصرف هفتصد و پنجاه خانوار کافی است.
یک نسخه از این تکنولوژی می تواند در مدخل رودخانه و جایی که آب شور و آب شیرین به هم میپیوندند قرار داده شود. بر خلاف توربین های بادی و پانل های خورشیدی، این تکنولوژی قابل اعتماد در تمام ساعات روز قادر به تولید برق میباشد و میتواند برق چندین شهرستان را تأمین کند.
به انتهای یک رود خانه، جایی که آب شور و آب شیرین به هم میپیوندند توجه کنید. ممکن است از نظر شما به چیزی شبیه نباشد اما تحقیقات جدید نشان میدهند که میتواند منبع عظیمی برای تولید برق به شمار رود.
ظرف شیشهای را تصور کنید که توسط یک دیوارهی نیمه نفوذ پذیر به دو قسمت تقسیم شدهاست. یک سمت از دیواره را با آب شور و سمت دیگر آن را با آب تازه پرکردهایم. مولکولهای موجود در آب تازه برای رقیق کردن قسمت نمک دار به دیوارهی موجود فشار وارد میکنند. این عمل که خاصیت نفوذ و حلول نام دارد به دلیل تمایل آب به تعادل رخ میدهد.
از این خاصیت میتوان برای تولید برق استفاده کرد. هنگامی که مولکولها از طریق دیواره عبور میکنند سطح آب در سمت شور مخزن افزایش مییابد. آب در حال افزایش می تواند توربین را برای راه اندازی ژنراتور جابهجا کند. با این حال، از لحاظ تاریخی، نیروگاه اسمزی قدرت بسیار کمی برای هر گونه کاربرد عملی ایجاد میکند.
به تازگی، تیمی از محققان در سوئیس و ایالات متحده یک نوع جدید از ژنراتور برق اسمزی را ساختهاند که بسیار بهتر از قبل است. در نسخهی آنها، یک طرف از مخزن حاوی غلظت بالاتری از یون های آب دریا نسبت به طرف دیگر است. دیواره که فقط سه اتم ضخامت دارد، دارای ویژگی هایی است که تنها یونهای مثبت میتوانند از آن عبور کنند. یک الکترود به دو طرف متصل شدهاست. وقتی یونهای مثبت به دیواره فشار وارد میکنند الکترون های موجود در یونها به سمت الکترود جابهجا شده و باعث ایجاد جریان میشوند.
فوق العاده نازک بودن و باز شدن میکروسکوپی دیواره از جمله دلایل موفقیت در ساخت این ژنراتور هستند. دیوارهی بزرگتر با دهانه های بی شمار میتواند مقدار بسیار زیادی انرژی تولید کند. محققان می گویند یک دیواره با اندازهی تنها یک متر مربع می تواند یک مگاوات برق تولید کند که این مقدار برای مصرف هفتصد و پنجاه خانوار کافی است.
یک نسخه از این تکنولوژی می تواند در مدخل رودخانه و جایی که آب شور و آب شیرین به هم میپیوندند قرار داده شود. بر خلاف توربین های بادی و پانل های خورشیدی، این تکنولوژی قابل اعتماد در تمام ساعات روز قادر به تولید برق میباشد و میتواند برق چندین شهرستان را تأمین کند.