تولید برق از آب

در یک دستاورد مهندسی بارز، محققان از هنگ‌کنگ و گوانگژو، چین، یک روش نوآورانه برای بهره‌گیری از انرژی حاصل از تبخیر آب را ارائه داده‌اند. آنها یک موتور پدید آورده‌اند که از این فرآیند طبیعی به صورت کارآمد برای تولید الکتریسیته استفاده می‌کند و برای تامین برق ابزارهای کوچک مناسب است.

یک اسباب‌بازی به نام “پرنده در حال آشامیدن”، که به مدت چندین دهه یکی از مورد توجه‌ترین ابزارهای آموزشی در کلاس‌های علوم بوده است، به عنوان انگیزه‌بخش این پروژه ابداعی عمل کرده است. این اسباب‌بازی از دو حباب شیشه‌ای تشکیل شده است که توسط یک لوله حاوی متیلن کلرید به هم متصل شده‌اند و از طریق یک مکانیزم ساده و جذاب عمل می‌کند. زمانی که آب در حباب بالایی تبخیر می‌شود، اختلاف فشار ایجاد می‌شود و مایع در حباب پایینی بالا می‌آید که باعث حرکت پرنده به سمت جلو می‌شود.

همانطور که از منابع آی‌ای نقل شده است، این ایده‌ی ناب محققان، به ویژه هائو وو، استاد دانشگاه صنعتی چین جنوبی و نویسنده اصلی این مطالعه، را به خود جلب کرده است.

وو اظهار داشته است: “من به این فکر افتادم که آیا می‌توانیم انرژی تبخیر را به انرژی مکانیکی تبدیل کرده و سپس آن را به الکتریسیته تبدیل کنیم.”

از یک اسباب‌بازی تا یک نوآوری فناورانه، وو و همکارانش تصمیم گرفتند که این اسباب‌بازی را به یک سیستم تولیدکننده انرژی مفید تبدیل کنند. آنها یک سیستم ابداع کردند که قادر به جمع‌آوری انرژی مکانیکی تولید شده توسط حرکت پرنده است.

این گروه از ۲۰ عدد نمایشگر ال‌سی‌دی (LCD)، حسگرهای دما، ماشین حساب و دیگر وسایل الکترونیکی کوچک در آزمایش‌های خود استفاده کردند. در این آزمایش‌ها، بیش از ۱۰۰ ولت انرژی به دست آمد که از سایر روش‌های تولید برق بر پایه آب بیشتر بود.

با این حال، راه به دست آوردن موفقیت نیز مشکلاتی داشت. یکی از چالش‌های اصلی مواجهه شده، اصطکاک درون ژنراتور بود که به کارایی آن ضربه وارد می‌کرد.

برای حل این مشکل، محققان الیاف طرح‌دار را به عنوان مواد انتقال بار در ماژول‌های نانو ژنراتور اضافه کردند. این الیاف باعث کاهش اصطکاک به طور قابل توجهی شد که باعث شد دستگاه به طور صحیح عمل کند.

این گروه قصد دارد اصلاحاتی در اختراع خود اعمال کند و به دنبال کاربردهای مختلف برای آن باشد. آن‌ها باور دارند که با تمرکز بر کاربردهای قابل استفاده و مقیاس پذیری، می‌توانند محصولی ارائه دهند که نیازهای انرژی در جهان واقعی را برطرف کند.

جزئیات این مطالعه در مجله “Device” منتشر شده است.