راسخون: امروزه براي توليد برق ارزان قيمت در سراسر دنيا همه دست به كار شده اند. براي اين توليد از هر ابزاري استفاده مي كنند تا هزينه ها كاهش يابد و از منابع محدود استفاده شود. منابع اي كه در اطراف ما براي توليد برق وجود دارد و ما از آن بي خبر هستيم.

 

 

 

باکتري‌ها برق توليد مي‌کنند:

 

 


محققان دانشگاه آرهوس در تحقيقات خود نشان دادند که باکتري هايي که زير رسوبات اعماق درياها زندگي مي کنند الکترون هايي را آزاد مي کنند که اين جريان الکتريسيته براي تامين انرژي واکنش هايي که اين باکتريها با باکتريهاي توليدکننده اکسيژن برقرار مي کنند مورد استفاده قرار مي گيرد. برخي از ميکروارگانيسم ها نيز همانند حيوانات با سوزاندن غذاي خود با اکسيژن، انرژي به دست مي آورند.


باکتري هايي که در لايه هاي عميق تر رسوبات زندگي مي کنند غذاي خود را به ديگر ترکيبات آلي و به سولفات هيدروژن تبديل مي کنند.الکترونهايي که در مدت اين واکنش آزاد مي شوند در مسير رسوبات حرکت مي کنند و به سفر خود تا رسيدن به سطوح ادامه مي دهند و در آنجا ساير باکتريها براي توليد اکسيژن مورد نياز ساير ارگانيسم ها از اين جريان الکتريسيته استفاده مي کنند. در اين انتقال برق ميان ميکروارگانيسم ها، الکترونها مي توانند حتي از يک سانتيمتر و يا 20 هزار برابر ابعاد يک باکتري هم فراتر رود.

 


نتايج اين کشف مي تواند به بهبود تکنيکهاي توليد برق توسط ميکروارگانيسم ها و ايجاد سوخت هاي طبيعي کمک کند.

 

 

فضولات طيور:

 

دست‌اندركاران انرژي در ايالت نوادا مي‌گويند با استفاده از روش پاك و سازگار با محيط زيست، قصد دارند فضولات مرغ‌ها در اين ايالت را براي روشن كردن خانه‌ها و اداره‌ها به كار برند. محققان شركت انرژي پاك (Green energy) مي‌خواهند با تبديل فضله پرندگان به متان و توليد گاز پاك به عنوان يك سوخت تجديدپذير الكتريسيته توليد كنند.
محققان شركت انرژي پاك براي حل اين مشكل پيشنهاد كردند از متان استخراج شده و تفاله باقيمانده به عنوان كود استفاده شود. قرار است اولين نيروگاه كه از اين سوخت استفاده مي‌كند در ژوئن 2010 در كاروليناي جنوبي شروع به كار كند. اين نيروگاه شبيه به بسياري از نمونه‌هاي مشابه در اروپاست و با 13 مرغداري بزرگ به منظور تهيه سوخت آلي قرارداد بسته است. اين نيروگاه، برق توليدي را به صنايع همگاني، كارخانه‌ها و شركت تعاوني‌هاي روستايي خواهد فروخت.
محققان شركت انرژي پاك اولين گروهي نيستند كه تلاش كرده‌اند از فضولات طيور به عنوان منبع انرژي تجديدپذير استفاده كنند.
 
Fibro watt ديگر شركتي است واقع در پنسيلوانيا كه 3 سايت در ايالت مينه‌سوتا دارد. عمدتا در كاروليناي شمالي و ديگر مناطق آن با استفاده از متان استخراج شده از زباله‌هاي دفن شده الكتريسيته توليد مي‌شود.
 
دي‌اكسيد كربن منتشر شده ناشي از سوختن متان در فضا معادل مقداري است كه از سوختن زغال منتشر مي‌شود. سوختن زغال‌سنگ باعث توليد و اضافه شدن دي‌اكسيد كربن جديد به اتمسفر مي‌شود. در حالي‌كه دي‌اكسيد كربن ناشي از سوختن متان هماني است كه به صورت طبيعي و در اثر فساد فضولات حيواني به جو اضافه مي‌شود. 
 
 

 

حركات بدن:

 

فيلم‌هاي لاستيكي توليدكننده توان كه توسط مهندسان دانشگاه پرينستون ساخته ‌شده ، مي‌توانند حركات طبيعي بدن مانند تنفس و پياده‌روي را براي توان دادن به تنظيم‌كننده‌هاي قلب، گوشي‌هاي موبايل و ساير افزاره‌هاي برقي به خدمت گيرند.

اين ماده، كه از نانوروبان‌هاي سراميكي جاسازي شده در داخل ورقه لاستيكي سيلكونه تشكيل شده‌است، هنگام خم شدن الكتريسيته توليد مي‌كند و كارآيي زيادي در تبديل انرژي مكانيكي به انرژي الكتريكي دارد.

كفش‌هاي ساخته‌ شده از اين ماده روزي خواهند توانست انرژي پياده‌روي و دويدن را براي تغذيه افزاره‌هاي الكتريكي قابل‌حمل جمع‌آوري كنند. اين ورقه‌ها با قرار گرفتن بر روي شش‌ها خواهند توانست حركات تنفسي را به منبع تغذيه تنظيم‌كننده قلب تبديل كنند و نياز به جراحي براي تعويض باطري‌هاي تغذيه آنها را برطرف كنند.

گروه پرينستون اولين تيمي است كه با موفقيت سيليكونه و نانوروبان‌هاي تيتانات زيركونات سرب (PZT) را تركيب كرده است. PZT يك سراميك پيزوالكتريك است به اين معنا كه با قرار گرفتن تحت فشار مكانيكي مي‌تواند ولتاژ الكتريكي توليد كند. در بين تمام مواد پيزوالكتريك، PZT كارآترين مي‌باشد و قادر است كه 80 درصد انرژي مكانيكي اعمال شده را به انرژي الكتريكي تبديل كند.

فرايند ساخت اين پژوهشگران با توليد نانوروبان‌هاي PZT شروع مي‌شود. آنها در يك فرايند جداگانه اين روبان‌ها را در داخل ورقه‌هاي شفافي از پلاستيك سيلكونه جاسازي كرده و چيزي به نام «تراشه‌هاي پيزو-پلاستيك» درست كردند. سيليكونه كه در كاشت‌هاي زيبايي و افزاره‌هاي پزشكي استفاده مي‌شود يك ماده زيست‌سازگار است.
 

نيروي باد:

 

 

شايد به طور بالقوه بتوان نياز جامعه جهاني به انرژي را به وسيله تبديل انرژي باد به الكتريسيته با استفاده از توربين‌هاي بادي جبران كرد. با وجود اين كه دريا از منابع انرژي باد فراواني برخوردار است، اما توربين‌هاي بادي به دليل نوسانات طبيعي در جهت و قدرت باد قادر به توليد برق مداوم و پايدار نيستند.
با توجه به تحقيقات انجام شده در دانشگاه Deloware و Stony Brook مي‌توان برق خروجي از اين منابع بادي دريايي را با انتخاب محل‌هاي درست كه از الگوهاي آب و هوايي مناسب بهره‌ مي‌برند و اتصال ژنراتورهاي بادي به خطوط انتقال و تقسيم انرژي برق را پايدارتر و مداوم‌تر از قبل كرد.

اگر بتوانيم الكتريسيته توليد شده توسط باد را پايدارتر كنيم، سهم بادها در برآوردن نيازهاي بشر به برق بيشتر مي‌شود و منابع توليد برق بيشتري براي انسان به وجود مي‌آيد.

بررسي‌ها حاكي از آن است كه هنگام طراحي سيستم‌هاي انتقال قدرت براساس منابع تجديدپذير مانند باد بايد فاكتورهاي مهم هواشناسي كه شامل جريان‌هاي غالبا سيستم‌هاي پرفشار و كم‌فشار است در مقياس قابل توجهي در نظر گرفته شود.

 

ستاره دريايي:

 
 
 گروهي از محققان دانشگاه پرينستون با كمك فناوري نانو موفق به توليد برق از حركات طبيعي بدن شدند.

 

 
 گروهي از دانشمندان سوئدي با کشف يک پروتئين فلورسانت در ستاره دريايي موفق شدند از اين جاندار ساکن اقيانوس ها انرژي الکتريکي تجديدپذير به دست آورند.ستاره هاي دريايي همواره در گروه جانوراني قرار داشتند که بيشترين ترس و وحشت را در ميان انسان ها ايجاد مي کنند.

اکنون گروهي از محققان دانشگاه گوتبورگ و دانشگاه فناوري چالمرز در سوئد به کشف جديدي دست يافته اند که مي تواند اين جانداران به يک منبع مهم انرژي تجديدپذير تبديل کند.اين دانشمندان موفق شدند امکان توليد انرژي برق از يک پروتئين فلورسانت سبز رنگ (GFP) حاضر در اين ارگانيسم دريايي را مورد آزمايش و بررسي قرار دهند.

دانشمندان سوئدي يک پانل از جنس دي اکسيد سيليکون با دو الکترود آلومينيومي ايجاد کردند. اين دو الکترود از طريق چند قطره از اين پروتئين فلورسانت که مستقيم از بدن ستاره دريايي استخراج شده بود تفکيک شدند و هر يک از الکترودها به يک سيم متصل شد. سپس اين پانل در معرض نور ماوراء بنفش گذاشته شد و راندمان جذب فوتونها از سوي پروتئين مورد آزمايش قرار گرفت.

نتايج اين آزمايش نشان داد که پروتئين فلورسانت ستاره دريايي شروع به انتشار الکترون و در نتيجه توليد برق کرد.به گفته اين محققان در آينده و با تکامل اين پانل ها ستاره دريايي مي تواند به يک منبع عالي براي توسعه سيستم هاي توليد انرژي پاک تبديل شود.
 

 

 توليد برق ‌ارزان از ريل‌هاي قطار:

 

صحبت از قطارهاي فوق‌مدرن همواره از هيجان خاصي برخوردار است. نسل جديد قطارهاي سرعتي جهان كه لوكوموتيوهاي آنان نيز ساختار فوق آيروديناميكي دارند نشان‌دهنده آن است كه در سراسر جهان به طراحي قطارهاي مجهز به فناوري‌هاي پيشرفته توجه زيادي مي‌شود.

تقريبا هر كسي كه در نزديكي ريل‌هاي راه‌آهن زندگي مي‌كند به شما خواهد گفت كه قطارهاي تندرو كه اتفاقا شمار آنها به سرعت در حال افزايش است در حين حركت روي ريل جريان قابل توجهي از باد توليد مي‌كنند.


شايد براي بسياري از افراد اين جريان هوا چيزي چندان عجيب و هيجان‌انگيزي نباشد اما براي طراحان صنعتي نظيركوان جينگ و الساندرو لئونتي نبايد از كنار كوچك‌ترين تحولاتي كه مي‌توان از آنها براي توليد انرژي استفاده كرد بي‌تفاوت عبور كرد. آنها براي اين‌كه ايده‌شان را به واقعيت تبديل كنند به فكر نصب دستگاهي روي ريل قطار افتاده‌اند كه همزمان با عبور قطار از روي ريل، جريان هواي توليد شده توربين موجود در اين مجموعه را به گردش درآورده و در نتيجه الكتريسيته توليد كند.

اين دستگاه كه تحت عنوان T-box شناخته مي‌شود قابليت نصب روي ريل راه‌آهن و خطوط ريلي مترو را نيز دارد و جداي از اين دو مكان از پيش در نظر گرفته شده مي‌توان از آن در ساير نقاطي كه همواره منابع مستعد توليد انرژي به هدر مي‌روند استفاده كرد.

998