روش تازه ای برای آتش دادن بهینه نفت روی آب

نوع تازه ای از آتش کشف شد (+ عکس و فیلم)

دیجیاتو - بسیاری از دانشمندان در گذشته، آتش را یکی از چهار عنصر اصلی تشکیل دهنده جهان می دانستند، و این عنصر همواره مورد توجه ویژه قرار داشت، اما ظاهراً آنها قصد دارند تصور عام از آتش را دگوگون سازند.

 

 

همان طور که می دانید تشکیل شعله های زردرنگ، نشان از ناپاک بودن آتش دارد. رنگ های گرم به منزله واکنش احتراق ناقص هستند که دوده، دود و دیگر گازهای ناسالم را به وجود می آورند. اما زمانی که شعله به رنگ آبی دیده شود، سوختن به صورت کامل و تقریباً عالی صورت گرفته و آلاینده های کمتری نیز تولید می شود، هرچند این نوع احتراق را به ندرت می بینیم.

دانشمندان به تازگی نوع جدیدی از آتش شفاف به رنگ آبی کشف کرده اند که نویدبخش سوخت پاک است. آنها هیچگاه چنین شعله ای را به رنگ آبی و بنفش شاهد نبوده اند و حال با این روش جدید، فرصت ها و کاربردهای متعددی به ذهنشان رسیده.

 

در مقاله ی منتشر شده در این رابطه، مهندسین دانشگاه مریلند می گویند این شعله چرخان آبی می تواند راه بهتری برای سوزاندن نفت های پخش شده در سطح دریا باشد. روش احتراق فوق به شکل زیر است:

ابتدا مهندسین یک سوخت مایع (n-هپتان) را روی سطح آب در محفظه شیشه ای گرد ریخته و سپس آن را شعله ور می سازند. آتش، اکسیژن موجود را بلعیده و در نتیجه هوای محیط از طریق روزنه ی کوچکی که در کنار محفظه تعبیه شده، با سرعت بالا و زاویه ای خاص به سمت شعله می وزد، و گردبادی از آتش را به وجود می آورد.

سپس برای مهار آتش زرد رنگ و طوفانی، جریان ثابت سوخت از قسمت زیرین به درون شعله پاشیده می شود. در نتیجه، شعله در مرکز محل پاشش کوچک شده و به شکلی که می بینیم در می آید. البته زمانی که سوخت تزریقی تمام شود، آتش نیز از بین می رود.

 

محققین هنوز به خوبی ویژگی های دینامیک سیالات این شعله چرخان آبی را درک نکرده اند، اما می گویند به سادگی می توان آن را برای مدت های طولانی کنترل کرد. در مقاله فوق عنوان شده که شعله آبی به مدت 8 دقیقه تا زمان قطع کردن منبع سوخت، حفظ شده است.

البته این پروژه فعلاً در حد یک تجربه آزمایشگاهی به شمار می رود، اما احتمال سوزاندن نفت به شیوه ای پاک و بهینه روی سطح آب، بسیار جالب خواهد بود، ضمن اینکه شعله آبی چرخان بسیار زیباست.

در ادامه ویدئوهای نحوه ساخت این شعله زیبا را تماشا کنید:

دانلود فیلم

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.

کانال عصر ایران در تلگرام

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.

فروش لوازم زنبورداری

پیشنهاد امروز

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. 

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.

"مای‌سان"؛ ماشین شخصی تولید انرژی سبز! (+عکس)

این ریزشبکه که به نام مای‌سان (mySUN) شناخته می شود می تواند نیروی لازم برای روشنایی ال‌ئی‌دی، دستگاه های قابل حمل، سامانه های گرمایشی و واحدهای تهویه مطبوع را تامین کند.

عصر ایران - حل بحران آب و هوایی نیازمند راه حل های هوشمندانه در زمینه انرژی است که نیاز به سوخت های فسیلی را کاهش داده و گزینه هایی پایدار را معرفی می کنند. این دقیقا همان چیزی است که شرکت WZMH Architects روی آن متمرکز شده است. این شرکت قصد دارد ساختمان هایی را با مصرف انرژی کاهش یافته که از انرژی تجدیدپذیر نیرو می گیرند، طراحی کند. اما ساختمان هایی که از انرژی تجدیدپذیر استفاده می کنند نیازمند منابع انرژی تجدیدپذیر هستند. ترکیبی از انرژی انسانی، خورشید و یک ایده عالی جالب توجه به نظر می رسد، اینگونه نیست؟

طی همکاری با دانشگاه رایرسون، شرکت WZMH Architects یک ریزشبکه (میکروگرید) در یک جعبه را معرفی کرده است. در حقیقت، این یک ماشین تولید انرژی سبز شخصی محسوب می شود. این ریزشبکه که به نام مای‌سان (mySUN) شناخته می شود می تواند نیروی لازم برای روشنایی ال‌ئی‌دی، دستگاه های قابل حمل، سامانه های گرمایشی و واحدهای تهویه مطبوع را تامین کند.

این طراحی خورشیدی از یک سامانه پلاگ اند پلی استفاده می کند. این سامانه با یک دوچرخه و پنل های خورشیدی به عنوان منبع انرژی پاک کار می کند، از این رو کاربران می توانند انرژی مورد نیاز خود را تولید کرده که قابل ذخیره کردن نیز است.

شما می توانید با حرکت خود انرژی تولید کنید. یک فرد عادی هنگام دوچرخه سواری چه به صورت ثابت یا متحرک 100 تا 150 وات نیرو تولید می کند. با افزودن یک موتور به یک دوچرخه ثابت می توان انرژی کافی برای روشن کردن چراغ ها در یک فضای 300 فوت مربعی را برای کل روز تامین کرد. سامانه مای‌سان چنین نیروی را برداشت می کند.

از آنجایی که جعبه مای‌سان بسیار کوچک است، می توان به راحتی آن را در کنار دیوارهای یک آپارتمان قرار داد. این می تواند نیروی مورد نیاز واحد های مستقل را تامین کند. پیامدهای استفاده از چنین مجموعه ای نیز قابل توجه هستند. با استفاده از سامانه ای شبیه به مای‌سان، آپارتمان ها می توانند بدون سیم کشی مسی ساخته شوند و هر واحد منبع نیروی خود را خواهد داشت.

به گفته زنون رادویچ، مدیر شرکت WZMH Architects، می توان سامانه مای‌سان را به عنوان یک ابزار شخصی و تولیدکننده انرژی سبز قابل حمل در نظر گرفت. این یک دستگاه ولتاژ پایین و جریان مستقیم است و اتصال به یک ریزشبکه دی‌سی را بسیار ساده می کند. انرژی سبز می تواند از طریق پنل های خورشیدی، توربین های بادی یا دوچرخه های انرژی تولید شده و در بسته های باتری که بخشی از سامانه مای‌سان هستند، ذخیره شود. به جای نیروگاه های الکتریکی بزرگ و پیچیده در ساختمان ها، صدها یا هزاران واحد مای‌سان می تواند انرژی را از طریق یک ریزشبکه دی‌سی با چندین کاربر به اشتراک بگذارد.

در نهایت، برنامه این است که از منابع انرژی تجدیدپذیر مانند انرژی خورشیدی و بادی برای تامین نیروی کل جوامع و ساختمان ها استفاده شود.

امروزه، افراد بیشتری قصد دارند تا تغییری ایجاد کرده و ردپای کربن خود را کاهش دهند و نوآوری هایی مانند سامانه مای‌سان می توانند گزینه هایی مقرون به صرفه و پایدار برای مشکلات انرژی جهان ما و بحران آب و هوایی باشند.

------------------------------------------------------------

بیشتر بخوانید: 

*بزرگ‌ترین باتری خورشیدی جهان به زودی عملیاتی می شود

*از غارنشینی تا استفاده از انرژی خورشیدی/ تولید برق خورشیدی، راهکار کاهش آلودگی هوا است

*نخستین مزرعه خورشیدی کوهستانی جهان/ برنده جایزه «وات دور» (Watt d'Or)سوئیس برای بهترین نوآوری در زمینه انرژی(+عکس)

تبدیل پلاستیک به سوخت جت در کمتر از یک ساعت

محققان برای کمک به مبارزه با بحران زباله های پلاستیکی موفق به ابداع روشی شدند که پلاستیک های زائد را در کمتر از یک ساعت به مواد تشکیل دهنده سوخت جت تبدیل می کند.

به گزارش ایرنا از روزنامه دیلی میل، محققان دانشگاه ایالتی واشنگتن، فرایند کاتالیزوری را برای تبدیل کارآمد پلی اتیلن به سوخت جت و روان کننده ها با ارزش بالا ابداع  کردند.

پلی اتیلن پرکاربردترین پلاستیک در جهان است و برای تولید کیسه های خرید، پوشش های پلاستیکی شفاف مواد غذایی و بطری های شامپو استفاده می شود.

این پلیمر در حدود یک سوم کل پلاستیک های تولید شده یافت می شود و ارزش جهانی آن سالانه حدود ۲۰۰ میلیارد دلار (۱۴۲ میلیارد پوند) است.

محققان متوجه شده اند که پلیمرهای زائد را می توان به جای دور انداختن در محل دفن زباله ها و یا رها کردن در محیط طبیعی اطراف مانند آبراه ها  به مواد خام با ارزش تبدیل کرد.

در رویه ابداعی این محققان که جزییات آن در مجله Chem Catalysis منتشر شده است از یک «روتنیم» بر روی کاتالیزور کربن و یک حلال معمول استفاده می شود.

پیش از این سایر محققان موفق شدند که پلاستیک های یکبار مصرف را به سوخت جت، گازوئیل و روان کننده تبدیل کنند اما محققان دانشگاه ایالتی واشنگتن توانستند در عرض یک ساعت حدود ۹۰ درصد پلاستیک را در دمای ۴۲۸ درجه فارنهایت (۲۲۰ درجه سانتیگراد)   - کمتر از دمای معمول برای تبدیل پلاستیک های امروزی- به مواد تشکیل دهنده سوخت جت یا سایر محصولات هیدروکربنی تبدیل کنند.

آنها ادعا می کنند که تنظیم شرایط این رویه، مانند دما، زمان یا مقدار کاتالیزور استفاده شده، می تواند به محققان این گزینه را بدهد که فرآیند را برای تولید محصولات مطلوب تنظیم کنند.

هونگفی لین نویسنده این مطالعه، در دانشکده مهندسی شیمی دانشگاه ایالتی واشنگتن گفت:بسته به تقاضای بازار، آنها می توانند این رویه را به گونه ای تنظیم کنند که محصول مورد نظر آنها را تولید کند.

وی افزود: آنها با استفاده از این رویه از انعطاف پذیری برخوردارند.  استفاده از این فرآیند کارآمد ممکن است یک روش امیدوار کننده را برای تولید انتخابی محصولات با ارزش بالا از ضایعات پلی اتیلن فراهم کند.

اگرچه این رویه در حال حاضر بطور خاص با پلی اتیلن کار می کند اما محققان معتقدند که رویه آنها می تواند به طور موثر با انواع دیگر پلاستیک ها نیز کار کند.

ساخت مایعی که می‌ تواند انرژی خورشیدی را برای دو دهه ذخیره کند

مایعی که انرژی خورشیدی را برای دو دهه ذخیره می‌کند

دانشمندان با تولید مایعی که می‌تواند انرژی خورشیدی را برای تقریباً دو دهه درون خود ذخیره کند، گام دیگری در راستای ذخیره طولانی مدت انرژی خورشیدی برداشتند.

به گزارش ایسنا و به نقل از آی‌ای، انرژی خورشیدی یکی از امیدوارکننده‌ترین جایگزین‌ها برای سوخت‌های فسیلی محسوب می‌شود. با این حال، برای پذیرش کامل این انرژی پایدار، هنوز چالش‌هایی وجود دارد که باید برطرف شوند. یکی از این چالش‌ها عدم توانایی در ذخیره طولانی مدت انرژی خورشیدی است. ذخیره سازی این انرژی برای اطمینان از دسترسی به آن حتی در هنگام تابش خورشید بسیار حیاتی است.

اکنون یک سری از مقاله‌های تحقیقاتی جدید در این زمینه امیدواری می‌دهند، زیرا در آنها رویکرد جدیدی برای ذخیره انرژی خورشید ترسیم شده است که قادر به ذخیره این انرژی به مدت ۱۸ سال است.

دانشمندان سوئدی در سال ۲۰۱۸ "سوخت گرمایی خورشیدی" را تولید کردند؛ مایعی خاص که طبق گزارشها می‌تواند انرژی گرفته شده از خورشید را تا ۱۸ سال درون خود ذخیره کند و نگه دارد.

"جفری گروسمن" مهندسی که با این مواد در موسسه فناوری ماساچوست(MIT) کار می‌کند، توضیح داد: یک سوخت گرمایی خورشیدی شبیه به یک باتری قابل شارژ است، اما شما به جای برق، نور خورشید را وارد آن می‌کنید و گرما دریافت می‌کنید.

اکنون بیش از یک سال است که این مایع توسط دانشمندان دانشگاه فناوری "چالمرز" در سوئد در دست تولید است.

این سوخت گرمایی خورشیدی موسوم به "MOST" که مخفف کلمات "سیستم ذخیره انرژی گرمایی خورشیدی مولکولی" است، به صورت دَوّار کار می‌کند. یک پمپ، سوخت گرمایی خورشیدی را در لوله‌های شفاف می‌چرخاند. وقتی نور خورشید با این سوخت تماس پیدا می‌کند، پیوندهای بین اتم‌های آن بازآرایی می‌شوند و به یک ایزومر(ترکیباتی با فرمول شیمیایی یکسان اما با فرمول ساختاری متفاوت) غنی از انرژی تبدیل می‌شوند. انرژی خورشید سپس بین پیوندهای شیمیایی قوی ایزومرها گرفتار می‌شود.

انرژی خورشیدی به شکلی باورنکردنی در آنجا گیر می‌افتد و حتی وقتی مولکول تا دمای اتاق سرد می‌شود نیز آزاد نمی‌شود. اما برای استفاده از این انرژی به دام افتاده، مایع در یک کاتالیزور (که آن هم توسط تیم تحقیق توسعه یافته است) جریان می‌یابد و واکنشی ایجاد می‌کند که مایع را تا ۱۱۳ درجه فارنهایت(۶۳ درجه سانتیگراد) گرم می‌کند. این کار، مولکول را به شکل اولیه خود برمی‌گرداند و انرژی خورشیدی به دام افتاده را به شکل گرما آزاد می‌کند.

محققان می‌گویند هنگامی که تقاضای انرژی وجود دارد، می‌توان از این مایع غنی از انرژی برای تأمین انرژی آبگرمکن‌های ساختمانی، ماشین‌های ظرفشویی، خشک‌کن البسه و موارد دیگر استفاده کرد. همچنین این مایع می‌تواند کاربردهای صنعتی از جمله گرمای لازم برای پخت و پز، استریلیزاسیون، سفید کنندگی و تقطیر نیز داشته باشد.

سپس این مایع دوباره به درون جمع کننده گرمایی خورشیدی پمپ می‌شود تا دوباره مورد استفاده قرار گیرد.

محققان تاکنون این مایع را بیش از ۱۲۵ بار بدون آسیب قابل توجه به ساختار مولکولی آن مورد استفاده قرار داده‌اند.

"کسپر موث-پولسن" رهبر تیم تحقیقاتی و استاد گروه شیمی و مهندسی شیمی دانشگاه "چالمرز" گفت: محاسبه کرده‌ایم که این سوخت در نقطه اوج خود می‌تواند تا ۲۵۰ وات ساعت انرژی در هر یک کیلوگرم ذخیره کند که این تقریباً دو برابر ظرفیت انرژی باتری‌های تسلا موسوم به "پاوربال"(Powerwall) است.

از اواخر سال ۲۰۲۰ یک پروژه از جانب اتحادیه اروپا به هدایت تیمی از محققان دانشگاه "چالمرز" برای توسعه نمونه‌های اولیه از این فناوری برای کاربردهای گسترده مشغول کار است. به این پروژه ۴.۳ میلیون یورو از طرف اتحادیه اروپا اعطا شده است و ۳.۵ سال ادامه خواهد داشت.

"کسپر موث-پولسن" می‌گوید: با این بودجه، توسعه‌ای که اکنون می‌توانیم در پروژه "MOST" انجام دهیم ممکن است به راه حل‌های جدید خورشیدی و بدون آلاینده برای گرمایش در مصارف مسکونی و صنعتی منجر شود. این پروژه در مرحله بسیار مهم و مهیجی قرار دارد.

محققان همچنین از این فناوری در یک نوار درزگیر پنجره استفاده کرده‌اند تا دما را درون خانه در روزهای گرم یکنواخت کند. استفاده از این مولکول در پرده‌ها و پنجره‌ها از هم اکنون توسط یک شرکت به نام "Solartes AB" آغاز شده است.

محققان معتقدند این فناوری می‌تواند طی ۱۰ سال آینده مورد استفاده تجاری قرار گیرد.