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.

چین "ژنراتور مافوق صوت پالس برق" خود را معرفی کرد

چین ژنراتور مافوق صوت نظامی خود را معرفی کرد

گروه علمی: گفته می‌شود ژنراتور مافوق صوت جدید چین، قابلیت تامین نیروی سلاح‌های نسل آینده را دارد.

به گزارش ایسنا، گروهی از پژوهشگران مستقر در پکن، ژنراتوری ابداع کرده‌اند که قابلیت تبدیل گاز داغ در سرعت‌های مافوق صوت به جریان الکتریکی قدرتمند را دارد و برق تولید شده توسط آن می‌تواند برای تامین انرژی لیزرهای نظامی، سلاح‌های مایکروویو، ریل‌گان(تفنگ‌های ریلی) و سایر سلاح‌های انرژی ضربه‌ای استفاده شود.
پژوهشگران چینی می‌گویند که این ژنراتور مگنتوهیدرودینامیک(MHD) بیش از ۱۰ برابر توان تولید شده در آزمایش‌های قبلی را تولید می‌کند.
به گفته ژانگ شیائویوآن(Zhang Xiaoyuan) رهبر این پروژه از مؤسسه مکانیک در آکادمی علوم چین و همکارانش، ژنراتور MHD هیچ بخش چرخشی ندارد که از جمله مزایای منحصر به فرد آن است.این پژوهشگران در مقاله‌ای گفتند که این ژنراتور همچنین ظرفیت زیاد و کارایی بالایی دارد و در عین حال نیازی به اجزای ذخیره انرژی میانی نیست و انرژی را می‌توان مستقیماً بدون سوئیچ با قدرت بالا به بار منتقل کرد و همچنین این دستگاه می‌تواند به سرعت راه‌اندازی شود.

این دستگاه با امواج ضربه‌ای، گاز بی‌اثر را به پلاسمای بسیار رسانا تبدیل می‌کند که با فشرده سازی و شتاب دادن گاز آرگون به سرعت ۱۴ ماخ یا ۱۴ برابر سرعت صوت با ذرات گرم و باردار الکتریکی بارگیری می‌شود.
(گاز بی اثر گازی است که تحت مجموعه‌ای از شرایط معین در واکنش‌های شیمیایی شرکت نمی‌کند. گازهای نجیب اغلب با بسیاری از مواد واکنش نمی‌دهند و از لحاظ تاریخی به آنها گازهای بی‌اثر گفته می‌شد. از گازهای بی‌اثر به ‌طور کلی برای جلوگیری از واکنش‌های شیمیایی ناخواسته تخریب نمونه استفاده می‌شود. این واکنش‌های شیمیایی نامطلوب اغلب واکنش‌های اکسیداسیون و هیدرولیز با اکسیژن و رطوبت موجود در هوا هستند. اصطلاح گاز بی‌اثر وابسته به شرایط است، زیرا می‌توان چندین ماده از گازهای نجیب را در شرایط خاص واکنش داد. )
گازهای پالایش شده آرگون و نیتروژن به دلیل فراوانی طبیعی زیاد و هزینه نسبی پایین بیشتر به عنوان گازهای بی‌اثر مورد استفاده قرار می‌گیرند. یک گاز بی‌اثر برخلاف گازهای نجیب، لزوماً عنصر نیست و به صورت یک گاز ترکیبی است.پژوهشگران چینی می‌گویند این سیستم جدید تنها با استفاده از یک لیتر گاز مافوق صوت، پالس‌های سریع جریان الکتریکی تا ۲۱۲ کیلووات را در طول آزمایش‌ها تولید کرده است.به گفته این گروه پژوهشی، یک گیگاوات برق می‌تواند تنها از ۵ متر مکعب پلاسمای مافوق صوت تولید شود.
ژنراتور مگنتوهیدرودینامیک
انرژی یون‌های متحرک سریع توسط ژنراتور MHD که یک دستگاه لوله‌ای شکل است، گرفته و به برق تبدیل می‌شود.ژنراتور MHD بر خلاف تکنیک‌های معمولی تولید برق، شامل قطعات چرخنده نیست و به اجزای ذخیره انرژی میانی نیاز ندارد، بلکه یک سیستم ساده، مؤثر و با ظرفیت بالا است که می‌تواند برای کاربردهای نظامی مانند سلاح‌های مایکروویو با قدرت بالا استفاده شود.
سیستم این ژنراتور انفجارهایی را ایجاد می‌کند که گاز را به پلاسما تبدیل می‌کند و سپس انرژی پلاسما را به برق پرقدرت تبدیل می‌کند.پژوهشگران می‌گویند: محققان دیگر سعی کرده‌اند از دینامیت برای تولید امواج ضربه‌ای مافوق صوت در یک ژنراتور MHD استفاده کنند، اما این رویکرد به مواد منفجره شیمیایی زیادی نیاز داشت و به دلیل نگرانی‌های ایمنی کنار گذاشته شد.
فرآیند فوق‌العاده برای تولید انرژی
به گفته یک پژوهشگر مستقر در پکن که در این مطالعه جدید مشارکت نداشته است، تبدیل انرژی انفجاری به برق کار آسانی نیست.وی می‌گوید: گروه ژانگ توانسته است همزمان به سرعت و دمای بسیار بالایی دست یابد. مدیریت چنین انفجارهایی بسیار چالش برانگیز است و جامعه از رام کردن این روش خطرناک برای تولید انرژی سود زیادی خواهد برد.
وی افزود: اگر این فناوری در تولید برق کاربرد پیدا کند، ممکن است ما یک «متشکرم» بزرگ به سلاح‌های مافوق صوت بدهکار شویم.سیستم‌های احتراق معمولی نمی‌توانند سیالات یونیزه را برای تولید برق با توان بالا به ‌اندازه کافی شتاب دهند، چرا که این کار نیاز به تأسیسات عظیم با اجزای مکانیکی متعدد و تعمیر و نگهداری منظم دارد.
از طرف دیگر، ژنراتور MHD می‌تواند برق با توان بالا را در یک سیستم ساده و فشرده تولید کند.به گفته محققان، این سیستم می‌تواند راه حلی برای برخی از دشوارترین چالش‌ها در توسعه سلاح‌های انرژی ضربه‌ای ارائه دهد.
چالش‌ها
ادعا می‌شود که این سیستم پتانسیل‌های زیادی دارد، اما عوارض خاصی نیز دارد.کاربران نظامی این فناوری ممکن است در استفاده از آن شک داشته باشند، چرا که این سیستم‌ها چالش‌های فنی زیادی دارند. از طرفی، انفجاری که الکتریسیته تولید می‌کند نیز ممکن است صدای بلندی ایجاد کند که محل اسلحه را مشخص می‌کند.
علاوه بر این، بارگیری مجدد غشاهای تازه بعد از هر شلیک می‌تواند در میدان جنگ چالش برانگیز باشد، مگر اینکه این کار خودکار شود و به سرعت و به طور موثر انجام شود.
گفتنی است که یک مگاوات الکتریسیته یا بیشتر برای برخی از سلاح‌های لیزری قدرتمندی که در حال حاضر برای نابود کردن یک هدف در فواصل دور در حال توسعه هستند، مورد نیاز است.بر اساس گزارش‌ها، چین در حال کار بر روی یک سلاح مایکروویو با قدرت بالا است که می‌تواند برای مختل یا ساقط کردن ماهواره‌ها و هواپیماها استفاده شود.این مطالعه برای اولین بار در مجله چینی Theoretical and Applied Mechanics بررسی همتا و منتشر شده است.

نوسانگر موج ارشمیدس؛ نتایج امیدوارکننده 20 سال پژوهش برای بهره برداری از انرژی امواج اقیانوس

نوسانگر موج ارشمیدس؛ نتایج امیدوارکننده 20 سال پژوهش! (+فیلم و عکس)

این مبدل انرژی زیردریایی یکی از امیدوارکننده‌ترین ایده ها برای تولید صنعتی انرژی تجدیدپذیر از امواج آب اقیانوس است.

عصر ایران - شرکت اسکاتلندی ای‌دبلیو‌اس اوشن انرژی (AWS Ocean Energy) از نتایج امیدوارکننده دستگاه جدید تبدیل انرژی امواج خود به نام "نوسانگر موج ارشمیدس" (Archimedes Waveswing) در سایت آزمایش مرکز انرژی دریایی اروپا (The European Marine Energy Centre) واقع در اورکنی، اسکاتلند خبر داده است.

کانال عصر ایران در تلگرام

به گفته سایمون گری، مدیر عامل ای‌دبلیو‌اس اوشن انرژی، نتایج اخیر بر باور قوی ما تاکید می کند که دستگاه نوسانگر موج ارشمیدس یک گزینه قابل توجه برای استفاده از انرژی امواج است. در شرایطی که ما همواره درباره پتانسیل عملکرد نوسانگر موج ارشمیدس مطمئن بوده ایم، اما مشاهده اثبات آن با داده های واقعی فوق العاده است.

دانلود فیلمش

نوسانگر موج ارشمیدس

طی آزمایش های صورت گرفته، این مبدل انرژی 50 متریک تنی میانگین نیروی بیش از 10 کیلووات و بیشینه نیروی بیش از 80 کیلووات را با جریان متوسط امواج ثبت کرده است که نقطه اوج قابل توجهی برای این برنامه آزمایشی علمی تاکنون محسوب می شود.

به گفته ای‌دبلیو‌اس اوشن انرژی، این اعداد 20 درصد بیشتر از انتظارات شرکت بوده اند.

به گفته سایمون گری، شرکت اکنون برای تجاری‌سازی دستگاه نوسانگر موج ارشمیدس به طور فعال در پی مذاکره با شرکا، سایر کاربران نهایی و هر فرد علاقمند به استفاده تجاری از نیروی امواج آب است.

به گفته شرکت ای‌دبلیو‌اس اوشن انرژی، نوسانگر موج ارشمیدس حاصل 20 سال پژوهش و توسعه است. این ادعا مطرح شده که این مبدل انرژی زیردریایی یکی از امیدوارکننده‌ترین ایده ها برای تولید صنعتی انرژی تجدیدپذیر از امواج آب اقیانوس است.

با توجه به این که نوسانگر موج ارشمیدس زیر آب غوطه‌ور می شود از پتانسیل بیشتری برای جذب نیرو نسبت به اجسام شناور با اندازه مشابه برخوردار است.  

با توجه به موقعیت قرارگیری و امکان تثبیت زیر امواج توفانی سطح آب، این مبدل انرژی می تواند شرایط چالش برانگیز فراساحلی را تحمل کند. به گفته شرکت ای‌دبلیو‌اس اوشن انرژی این دستگاه می تواند در شرایط شدید از جمله تندباد با نیروی بیوفورت 10 به فعالیت خود ادامه دهد.

انتظار می رود این مرحله آزمایشی نوسانگر موج ارشمیدس پیش از پایان سال جاری میلادی به اتمام رسیده و پیش بینی می شود آزمایش های بیشتر در سال 2023 آغاز شوند.

شرکت ای‌دبلیو‌اس اوشن انرژی توسعه پلتفرم هایی که میزبان تا 20 واحد 500 کیلوواتی با ظرفیت بالقوه 10 مگاوات در هر پلتفرم هستند را مد نظر قرار داده است.

یونیول؛ سامانه تولید برق با همراهی توربین های بادی و پنل های خورشیدی

یونیول؛ تولید برق همین اندازه جالب، جدید و تمیز! (+فیلم و عکس)

سامانه هیبریدی یونیول ردیفی از توربین های بادی را در شرایطی که پنل های خورشیدی بالای آنها قرار دارند، ترکیب می کند...

عصر ایران - شرکت نوپای فرانسوی یونیول (Unéole) سامانه ای هیبریدی و بی صدا را توسعه داده است که امکان استفاده از انرژی خورشیدی و بادی را فراهم می کند. این سامانه که با هدف استفاده در ساختمان های شهری طراحی شده شامل توربین های بادی و سقفی مجهز به پنل های فتوولتائیک می شود تا بیشینه تولید انرژی را در مقایسه با گزینه های فقط خورشیدی تا 40 درصد افزایش دهد.

دانلود فیلمش

در واقع، جفت شدن دو منبع انرژی تجدیدپذیر این امکان را می دهد تا با توجه به شرایط آب و هوایی جایگزینی بین آنها صورت بگیرد. از آنجایی که بازدهی پنل های فتوولتائیک به پرتوهای خورشیدی متکی است، توربین های بادی می توانند طی شب یا هنگام زمستان که پرتوهای خورشیدی به طور معمول ضعیف هستند، بکار گرفته شود. از این رو، آنها به مکملی ایده‌آل برای یکدیگر تبدیل می شوند.

سامانه یونیول؛ کربن کم و کم هزینه. ایمن و بی صدا

به گفته یونیول، این سامانه هیبریدی افزون بر به حداکثر رساندن تولید انرژی در تمام فصول، این امکان را فراهم می کند تا سامانه های تولید انرژی تجدیدپذیر شهری سودآور، متعادل و کم هزینه‌تری ارائه شود. برای حصول اطمینان از ردپای کربن کم، توربین های بادی با استفاده از مواد بازیافتی و قابل بازیافت (آلومینیوم و فولاد ضد زنگ) و نزدیک به محل نصب ساخته می شود تا تولید محلی تشویق و تقویت شود.

همچنین، یونیول از الگوریتم های ویژه ای برای تعیین تعداد ایده‌آل توربین های بادی و پنل های فتوولتائیک برای هر نوع ساختمان استفاده می کند.

از سوی دیگر، آژانس دولتی فرانسوی CEREMA تایید کرده است که توربین های بادی ساخت یونیول بی صدا و بدون تولید هیچ گونه امواج الکترومغناطیسی مضر هم برای انسان ها و هم تجهیزات ساختمانی کار می کنند.

فناوری امیدوارکننده یونیول

سامانه هیبریدی یونیول ردیفی از توربین های بادی را در شرایطی که پنل های خورشیدی بالای آنها قرار دارند، ترکیب می کند و ارتفاع این سامانه در مجموع حدود چهار متر است. یونیول همکاری نزدیکی با دفتر طراحی تخصصی ESER دارد تا فناوری خود را با انواع پشت‌بام های مسطح با مساحت 150 متر مربع یا بیشتر سازگار کند.

سال گذشته، تیم یونیول سامانه ای آزمایشی را نصب و مورد بررسی قرار داده اند. اگر عملکرد این سامانه آزمایشی همانگونه که در حال حاضر به نظر می رسد امیدبخش باشد، این سامانه انرژی هیبریدی در مقیاس بزرگ‌تر وارد خط تولید خواهد شد.   

عضویت در اینستاگرام عصر ایران

---

بیشتر بخوانید:

اسمارت‌فلاور؛ رویکرد متفاوتی به پنل های خورشیدی (+فیلم و عکس)

تحمل هفته ها بی برقی با سوپر بیس وی از زندور! (+فیلم و عکس)

نروژی ها و معرفی یک توربین انقلابی جدید(+عکس)

نروژی ها و شناساندن یک گونه توربین بادی نوین (+عکس)

نروژی ها و معرفی یک توربین انقلابی جدید(+عکس)

توربین عمودی چرخش در جهت مخالف (CRVT) که توسط شرکت ورلد واید ویند توسعه یافته است به عنوان دو توربین بادی شناور با محور عمودی در یک واحد عمل کرده و می تواند دو برابر انرژی بیشتر تولید کند.

عصر ایران - شرکت نروژی ورلد واید ویند (World Wide Wind) نوعی جدیدی از توربین بادی شناور با محور عمودی (VAWT) را معرفی کرده است که پتانسیل ایجاد انقلابی در شیوه جذب و استفاده از نیروی باد را دارد.

کانال عصر ایران در تلگرام

این طراحی جدید از دو مجموعه پره کج شونده که خلاف جهت یکدیگر می چرخند، شکل گرفته تا خروجی نیروی دو برابر بیشتر از بزرگ‌ترین توربین های بادی امروزی را ارائه کند. ورلد واید ویند مدعی است که توربین بادی غول پیکر این شرکت که می تواند ارتفاعی تا 400 متر نیز داشته باشد، ظرفیت ارائه نیرو و چگالی بی نظیری دارد و از این رو، هزینه انرژی بادی دریایی به میزان قابل توجهی کاهش می یابد. هر واحد از این توربین با ارتفاع 400 متر می تواند ظرفیت تولید 40 مگاوات برق را داشته باشد.

راندمان منطقه ای بالا و افزایش خروجی انرژی

توربین بادی عمودی چرخش در جهت مخالف (CRVT) که توسط شرکت ورلد واید ویند توسعه یافته است به عنوان دو توربین بادی شناور با محور عمودی در یک واحد عمل کرده و می تواند دو برابر انرژی بیشتر تولید کند.

این توربین بادی دریایی شناور از دو توربین بادی با محور عمودی تشکیل شده است که در جهت مخالف یکدیگر می چرخند. یک توربین به روتور و دیگری به استاتور متصل است و این پیکربندی سرعت نسبی چرخش را در مقایسه با یک استاتور ایستا دو برابر کرده و در نتیجه برق بیشتری تولید می شود.

توربین بادی عمودی چرخش در جهت مخالف همانند قایق های بادبانی در برابر وزش باد کج می شود و از پره هایی با طراحی ویژه برخوردار است که به کاهش اثر تلاطم پسایه کمک می کند. به گفته ورلد واید ویند، این شرایط اپراتورها را قادر می سازد فاصله بین توربین ها را کاهش دهند، از این رو، تعداد توربین هایی که در یک منطقه مشخص نصب می شوند، افزایش یافته که تولید برق بیشتر را به همراه دارد.

طراحی دوستدار محیط زیست

برخلاف توربین های بادی دریایی عادی، اجزا سنگین‌تر توربین های بادی با محور عمودی شناور اغلب در قسمت پایین قرار می گیرند، به استثنای پره ها که نزدیک به قسمت بالای بدنه قرار می گیرند. در نتیجه، این توربین های بادی از مرکز ثقل پایین‌تری برخوردار می شوند. همچنین، آنها می توانند انرژی باد را از هر جهتی جمع آوری کرده و نیازی به چرخش برای قرار گرفتن در معرض باد نیست که نیاز به برخی ماشین آلات سنگین را کاهش می دهد.

توربین های بادی محور عمودی تاثیر کمتری بر حیات وحش دارند زیرا توربین های بادی عادی به عنوان یک مانع طبیعی در نظر گرفته می شوند. سرعت کم نوک بال پره روتور نیز برخورد پرندگان را کاهش می دهد و طراحی ورلد واید ویند نیز به اپراتورها اجازه می دهد تا از مواد بازیافتی بیشتری استفاده کنند.