واحد مشترک کمکی پژوهش و مهندسی «هوش یار-تواندار»     (HT-CSURE)

واحد مشترک کمکی پژوهش و مهندسی «هوش یار-تواندار» (HT-CSURE)

Hooshyar-Tavandar Common Subsidiary Unit for Research & Engineering
واحد مشترک کمکی پژوهش و مهندسی «هوش یار-تواندار»     (HT-CSURE)

واحد مشترک کمکی پژوهش و مهندسی «هوش یار-تواندار» (HT-CSURE)

Hooshyar-Tavandar Common Subsidiary Unit for Research & Engineering

طرح احتمالی مزارع غول‌پیکر و عجیب امارات برای بارش باران

مزارع غول‌پیکر و عجیب امارات برای بارش باران

مزارع غول‌پیکر و عجیب امارات برای بارش باران
گروه علمی: مزارع خورشیدی علاوه‌بر تامین انرژی سبز، این پتانسیل را دارند که ابرهای باران‌زا را برفراز بیابان به‌وجود آورند.در بیابان‌های بسیار خشک امارات متحده عربی، آب بسیار کمیاب است، اما نور خورشید به وفور یافت می‌شود. آب در امارات از نفت نیز ارزشمندتر است و در حال حاضر این کشور نفت‌خیز برای کاهش مشکلات آبی از ناوگان کوچکی پهپادها و هواپیماهای بارورساز ابر استفاده می‌کند و به تصفیه‌خانه‌های گران‌قیمت وابسته است. اما دانشمندان اخیراً راه دیگری را برای ترویج بارندگی در منطقه پیشنهاد کرده‌اند: ساخت مزارع خورشیدی غول‌پیکر.
محققان دانشگاه هوفنهایم آلمان در مطالعه‌ای جدید نشان داده‌اند که مجموعه‌های وسیعی از پنل‌های خورشیدی، پتانسیل ایجاد ابرهای باران‌زا را برفراز امارات دارند و آب موردنیاز برای ده‌ها هزار نفر را به ارمغان می‌آورند.محققان استدلال می‌کنند که پنل‌های فتوولتائیک خورشیدی تیره رنگ، گرما را جذب می‌کنند و اگر به اندازه‌ی کافی بزرگ باشند، می‌توانند «جزایر حرارتی مصنوعی» را در مناطق محلی ایجاد کنند. گرما با کمک نسیم دریا و از طریق همرفت (انتقال گرما توسط حرکت توده‌ی مولکول‌ها) به سمت بالا کشیده می‌شود و تشکیل ابر را در آسمان تقویت می‌کند.

تیم پژوهشی با استفاده از مدل‌های کامپیوتری، چندین شبیه‌سازی اجرا کردند تا دریابند که مزرعه‌ی خورشیدی برای اثردهی مطلوب، باید چقدر بزرگ باشد.مدل‌سازی کامپیوتری نشان داد که ساخت مزرعه‌ای به مساحت ۱۰ کیلومتر مربع از پنل‌های خورشیدی سیاه، «تأثیر بسیار کمی» بر بارندگی خواهد داشت. با این حال، مزارع خورشیدی بزرگ‌تر به طور بالقوه می‌توانند بارش چشمگیر ایجاد کنند.
یک مزرعه از پنل‌های خورشیدی به مساحت ۲۰ کیلومتر مربع می‌تواند روزانه ۵۷۰هزار متر مکعب باران ایجاد کند. اگر این اتفاق فقط برای ۱۰ روز در سال رخ دهد، آب کافی را برای بیش از ۳۱ هزار نفر در سال تأمین می‌کند. مزرعه‌ای خورشیدی به وسعت ۵۰ کیلومتر مربع، برای تأمین آب سالانه‌ی ۱۲۵ هزار نفر دیگر کافی خواهد بود.

اولیور برنچ، نویسنده‌ی اصلی مطالعه و اقلیم‌شناس از دانشگاه هوفنهایم به ساینس گفت: «اکنون بعضی از مزارع خورشیدی در حال رسیدن به مقیاس مناسب هستند. شاید این داستان علمی تخیلی نباشد و بتوانیم اثر مطلوب را به وجود آوریم.»

راه‌حل مطالعه بسیار خلاقانه است، اما ممکن است برای هر منطقه‌ای از دنیا که با مشکل آب مواجه است، کارساز نباشد. مطالعه‌ی دیگری که در سال ۲۰۲۰ منتشر شد، ایده‌ی مشابهی را برای صحرای بزرگ آفریقا پیشنهاد داد. هرچند این امر باعث افزایش بارندگی در منطقه‌ی محلی می‌شود، تأثیر غیرمستقیم عمده‌ای بر سراسر جهان خواهد داشت و باعث خشکسالی و تخریب جنگل‌ها در آمازون و همچنین افزایش دما و از بین‌رفتن یخ دریا در شمالگان می‌شود.

پیشنهاد اخیر در واقع نوعی از مهندسی زمین است؛ یعنی دستکاری عمدی فرآیندهای طبیعی زمین برای تغییر اقلیم و شرایط آب‌وهوایی. بسیاری بر این باورند که این نوع مداخلات می‌تواند راه‌حل مناسبی برای بحران اقلیمی کره زمین باشد، اما درعین‌حال مخاطره‌آمیز محسوب می‌شود.

مطالعه‌ی ۲۰۲۰ صحرای آفریقا نشان داد که ایجاد اختلال در سیستم‌های پیچیده‌ای مانند اقلیم زمین، بی‌تردید عواقب پیش‌بینی‌نشده و پیامدهای گسترده و فاجعه‌باری به همراه دارد. مطالعه در مورد امارات، آثار این عمل بر نواحی فراتر از منطقه‌ی محلی را شناسایی نکرد، اگرچه دانشمندان باید در تحقیقات آینده به این نکته توجه کنند.
مرجع : زومیت

چگونگی ساخت یک توربین کوچک بادی ساده و کم هزینه برای تولید برق رایگان

در این ویدئو یک مهندس برق سنگاپوری به روشی ساده و قابل انجام چگونگی ساخت توربین بادی ساده و کم هزینه برای تولید برق رایگان را به نمایش می‌گذارد.

در سایت آپارات

ویند وینگز ؛ نسل جدید بادبان و کمک به کشتیرانی سبز (+فیلم و عکس)

ویند وینگز ؛ نسل جدید بادبان و کمک به کشتیرانی سبز (+فیلم و عکس)
به گفته سازندگان، این بادبان ها می توانند به کاهش تا 30 درصدی مصرف سوخت و در نتیجه کاهش آلایندگی کمک کنند.

عصر ایران - یک کشتی باری شرکت میتسوبیشی پس از مجهز شدن به دو بادبان سخت به ارتفاع 37.5 متر فعالیت خود را آغاز کرده که می تواند گامی مهم در جهت کربن زدایی صنعت دریایی باشد.

کشتری باری "پیکسیس اوشن" (Pyxis Ocean) که می تواند نزدیک به 81 هزار تن بار را حمل کند، روز دوشنبه از سنگاپور به سمت برزیل حرکت کرد. این کشتی به بادبان هایی از جنس فولاد و فایبرگلاس مجهز شده که به نام "ویند وینگز" (WindWings) یا بال های باد شناخته می شوند. این بادبان های ویژه توسط شرکت مهندسی بار تکنولوجیز (BAR Technologies) و شرکت یارا مارین تکنولوجیز (Yara Marine Technologies) ساخته شده اند.

دانلود فیلم



ویند وینگز؛ استفاده از نیروی باد برای کاهش مصرف سوخت

ویند وینگز برای بهره بردن از نیروی باد هنگام حرکت کشتی طراحی شده تا کشتی تنها به نیروی پیشرانه خود متکی نباشد. به گفته سازندگان، این بادبان ها می توانند به کاهش تا 30 درصدی مصرف سوخت و در نتیجه کاهش آلایندگی کمک کنند.

ویند وینگز؛ بادبان هایی مدرن برای کمک به کشتیرانی سبز

در ترکیب با سوخت های بدون آلایندگی، سازندگان عنوان کرده اند که فناوری ویند وینگز می تواند به کربن زدایی صنعت کشتیرانی کمک کند. این صنعت از نظر حجم مسئول حمل و نقل بیش از 80 درصد کل کالاها در سطح بین المللی است، در شرایطی که تقریبا به طور کامل از سوخت های فسیلی استفاده می کند.

به گفته جان کوپر، مدیرعامل شرکت بار تکنولوجیز، کاهش مصرف سوخت از طریق بهره برداری از انرژی باد به عنوان سوختی رایگان دو مزیت کاهش هزینه های سوخت و آلایندگی کمتر را به همراه دارد. همچنین، می تواند ناوگان جهانی را با قیمتی مقرون به صرفه در مسیر کربن زدایی پیش ببرد.

مانند توربین های بادی، بادبان های به کار گرفته شده در کشتی پیکسیس اوشن میتسوبیشی از فولاد و فایبرگلاس ساخته شده اند. آنها از سه بخش تشکیل شده اند که شامل یک بخش مرکزی با پهنای 10 متر و دو بال با پهنای پنج متر در دو طرف می شود و هر کدام دارای یک محور مرکزی هستند.

ویند وینگز؛ بادبان هایی مدرن برای کمک به کشتیرانی سبز

کل بال می تواند بچرخد تا با توجه به زاویه و سرعت باد موقعیت خود را تغییر دهد. همچنین، امکان تا شدن آن روی عرشه کشتی وجود دارد تا هنگام رسیدن به بندر و برای عبور از پل ها یا کانال ها مشکلی ایجاد نشود.

به گفته شرکت بار تکنولوجیز، بادبان های خودکار ویند وینگز می توانند به طور متوسط تا 30 درصد صرفه جویی مصرف سوخت در کشتی های جدید را به همراه داشته باشند و هر ویند وینگز در یک مسیر متوسط جهانی می تواند صرفه جویی روزانه تا 1.5 تن سوخت را موجب شود.

بادبان ها را می توان برای کشتی های جدید نصب کرد یا آنها را متناسب با کشتی های موجود تولید کرد که برای کشتی باری پیکسیس اوشن با عمر پنج سال همین کار انجام شده است.

ویند وینگز؛ بادبان هایی مدرن برای کمک به کشتیرانی سبز

به گفته شرکت بار تکنولوجیز، عملکرد ویندوینگز طی ماه های پیش رو به دقت زیر نظر خواهد بود تا طراحی و عملکرد آن هرچه بیشتر ارتقا یابد.

بار تکنولوجیز و یارا مارین تکنولوجیز ساخت صدها ویند وینگز طی چهار سال آینده را برنامه ریزی کرده اند.

صنعت کشتیرانی جهانی تاکنون از ارائه تعهدی قاطع برای رسیدن به آلایندگی صفر تا سال 2050 مطابق با توافقنامه پاریس خودداری کرده است. اما در ماه میلادی گذشته، سازمان بین المللی دریانوردی با هدف کاهش خداقل 20 درصدی انتشار گازهای گلخانه ای مرتبط با کشتیرانی تا سال 2030 و حداقل کاهش 70 درصدی تا سال 2040 موافقت کرد.

ویند وینگز؛ بادبان هایی مدرن برای کمک به کشتیرانی سبز


تولید برق با الهام از پوست راه راه گور خر! (+عکس)

تولید برق با الهام از پوست راه راه گور خر! (+عکس)
پژوهشگران موسسه علم و فناوری گوانگجو در کره جنوبی یک ژنراتور ترموالکتریک (TEG) انعطاف‌پذیر و زیست تخریب‌پذیر را ساخته اند که از بخش های سیاه و سفید برای ایجاد یک گرادیان دمایی در زیر سطح استفاده می کند که این شرایط، برق تولید می کند. 

عصر ایران - ظاهر متمایز پوست گورخر منشا بحث های علمی بسیاری بوده است که از نقش آن در سردرگم کردن شکارچیان تا این که چگونه می تواند از این حیوان در برابر نیش حشرات مزاحم محافظت کند را شامل می شود.

به تازگی مشخص شد که گورخرها می توانند برای تنظیم دما خز قسمت های سیاه رنگ را بلند کرده تا گرما را از پوست خود دفع کنند.

اکنون، دانشمندان بحث درباره گورخر را در جهتی کاملا متفاوت دنبال کرده و پوست دو رنگ این حیوان منبع الهامی برای ایجاد دستگاهی بوده است که با استفاده از سایه های متضاد به عنوان رسانای گرمایی، برق تولید می کند.

منبع برق پوشیدنی و زیست تخریب‌پذیر که با الهام از پوست گورخر شکل گرفته است 

پژوهشگران موسسه علم و فناوری گوانگجو در کره جنوبی یک ژنراتور ترموالکتریک (TEG) انعطاف‌پذیر و زیست تخریب‌پذیر را ساخته اند که از بخش های سیاه و سفید برای ایجاد یک گرادیان دمایی در زیر سطح استفاده می کند که این شرایط، برق تولید می کند. 

تولید برق با الهام از پوست راه راه گور خر

به گفته یانگ مین سونگ، استاد موسسه علم و فناوری گوانگجو و نویسنده مطالعه، ژنراتورهای ترموالکتریک سنتی بزرگ و حجیم هستند زیرا به همرفت طبیعی متکی بوده که منجر به گرادیان دمایی برون صفحه ای می شود. این به عایق های سخت نیاز دارد که کاربرد ژنراتور ترموالکتریک در دستگاه های انعطاف‌پذیر و پوشیدنی را محدود می کند. ما اکنون با ایجاد دستگاهی درون صفحه ای که انعطاف‌پذیر و زیست تخریب‌پذیر است، از این پاردایم در طراحی خود فراتر رفته ایم. این امر کاربردپذیری آن را افزایش می دهد، در شرایطی که اثر زیست محیطی را با مقیاس‌پذیری، یکپارچگی و پایداری کاهش می دهد.

ماده زیست تخریب‌پذیر  PLCLکه نور خورشید را بازتاب می دهد و پرتوافشانی فروسرخ را برای خنک نگه داشتن ناحیه زیرین خود منتشر می کند، نوارهای سفید دستگاه را شکل می دهد، در شرایطی که ماده PEDOT:PSS که برای چشم انسان سیاه به نظر می رسد، امکان جذب گرمای لازم برای ایجاد گرادیان دمایی را فراهم می کند.

با کمک نانوغشاهای سیلیکونی در طراحی، ژنراتور ترموالکتریک جدید قادر به ایجاد اختلاف دمای 22 درجه سلسیوس برای گرادیان بود.

در شرایطی که مدل آزمایشگاهی یک نمونه اولیه کوچک بود، پژوهشگران کره ای می گویند که امکان تولید برق مداوم در 24 ساعت شبانه روز را دارد و مواد به طور کامل طی 35 روز در سالین تجزیه شد.

به گفته یانگ مین سونگ، همه‌گیری بیماری کرونا موجب استفاده گسترده از ماسک های یک بار مصرف و تجهیزات حفاظتی شد که تاثیرات زیست محیطی بسیار زیادی دارد. این امر بر نیاز به راه حل های پایدار و سازگار با محیط زیست مانند ژنراتورهای ترموالکتریک تاکید دارد که می توانند برای انجام عملکردهای تخصصی در ابزارهای پوشیدنی بکار گرفته شوند.

این مطالعه در نشریه Science Advances منتشر شده است.