بایوهوم3D؛ نخستین خانه چاپ سه بعدی جهان با خاک اره و ذرت! (+فیلم و عکس)

بایوهوم3D می تواند مسائل مرتبط با کمبود نیروی کار و زنجییره تامین که موجب هزینه های بالا و محدود شدن عرضه مسکن ارزان می شوند را کاهش دهد...

عصر ایران - مرکز سازه ها و کامپوزیت های پیشرفته (Advanced Structures and Composites Center) دانشگاه مین رهبری ساخت بایوهوم3D (BioHome3D) در ارونو، مین را برعهده داشته است. این نخستین خانه چاپ سه بعدی شده جهان است که به طور کامل از مواد زیستی مانند آرد چوب، یا خاک اره ریز در ترکیب با چسبی از جنس ذرت ساخته شده است.

دانلود فیلم آن

این خانه چوبی لایه به لایه به صورت سه بعدی و با استفاده از یک چاپگر پلیمر صنعتی در مرکز سازه ها و کامپوزیت های پیشرفته دانشگاه مین چاپ شده است. با توجه به دقت بالای فرایند چاپ، این ساخت و ساز دارای ضایعات ساختمانی کمی بوده است.

این نمونه اولیه مسکونی 600 فوت مربعی (56 متر مربع) دارای کف ها، دیوارها، و سقف های چاپ سه بعدی شده از الیاف چوب و رزین های زیستی است. این خانه به طور کامل قابل بازیافت بوده و به خوبی عایق شده است.

با قدم گذاشتن به داخل خانه بایوهوم3دی، از همان ابتدا حسی گرم به صاحبان خانه خوش آمد می گوید. چوب چاپ سه بعدی شده دیوارها و سقف ها را به هم پیوند داده و یک منحنی شیب‌دار را شکل داده است. یک اتاق نشیمن، آشپزخانه، اتاق خواب و یک فضای کاری اختصاصی که در قسمت خواب مشترک است در این خانه وجود دارند. تعداد پنجره ها ممکن است زیاد نباشد، اما نورپردازی داخلی می تواند آن را جبران کند.

بایوهوم3D؛ مجهز به حسگرهای مختلف برای بررسی و آزمایش شرایط خانه

خانه بایوهوم3دی روی شالوده ای خارج از مرکز سازه ها و کامپوزیت های پیشرفته دانشگاه مین قرار دارد و به حسگرهای نظارت بر شرایط گرمایی، محیطی و ساختاری برای بررسی این که چه عملکردی در شرایط آب و هوایی سرد و منجمد ارائه می کند، مجهز شده است.

داده های جمع آوری شده می تواند به پژوهشگران در اصلاح طراحی و مواد کمک کند تا امکان تولید خانه هایی در آینده فراهم شود که توانایی سازگاری با تغییرات آب و هوایی را دارند. بایوهوم3دی می تواند به عنوان یک راه‌حل بالقوه برای بحران در حال رشد مسکن و کمبود نیروی کار در نظر گرفته شود.

بایوهوم3دی؛ امکان ساخت خانه هایی کم هزینه

بایوهوم3دی می تواند مسائل مرتبط با کمبود نیروی کار و زنجیره تامین که موجب هزینه های بالا و محدود شدن عرضه مسکن ارزان قیمت می شوند را کاهش دهد. همچنین، امکان ارائه برنامه تحویل سریع‌تر با استفاده از فناوری و مواد بکار گرفته شده در این خانه وجود دارد.

با استفاده از مواد اولیه فراوان، تجدیدپذیر و محلی و بکارگیری فرایندهای پیشرفته تولید و توسعه مواد، امکان ساخت خانه هایی کم هزینه که برای افراد کم درآمد قابل خریداری هستند، فراهم می شود. این در شرایطی است که می توان این خانه ها را هماهنگ با نیازها و خواسته های مالک شکل داد.

بخار روی دریا؛ یک منبع‌ احتمالی نامحدود و در دسترس آب آشامیدنی برای آینده

کشف یک منبع‌ نامحدود و در دسترس آب آشامیدنی

این سازوکار می‌تواند در کنار شیرین‌کننده‌های آب دریا که درحال‌حاضر در بسیاری از نقاط دنیا استفاده می‌شوند، منبع خوبی برای تولید آب آشامیدنی باشد.

دیجیاتو نوشت: گروهی از محققان طرحی را پیشنهاد کرده‌اند که امکان تبدیل بخار نامحدود موجود در بالای اقیانوس‌ها به آب آشامیدنی را فراهم می‌کند.

 

مشکل آب آشامیدنی در کره زمین در سال‌های اخیر به بحران جدی‌تری در بسیاری از کشورها تبدیل شده است. اما حالا دانشمندان معتقدند که می‌توان از بخار آب در بالای اقیانوس به‌عنوان یک منبع تقریباً نامحدود برای تولید آب شیرین استفاده کرد.

 

محققان دانشگاه ایلینوی در اربانا-شمپین سازوکار جدیدی را برای تولید آب آشامیدنی پیشنهاد کرده‌اند که در آن بخار آب بالای سطح اقیانوس‌ها به ساحل منتقل می‌شود. سپس این بخار در ساحل با کمک سیستم‌های خنک‌سازی فشرده و به آب تبدیل می‌شود. انرژی این سیستم‌ها تماماً می‌تواند از منابع تجدیدپذیر مثل انرژی خورشیدی یا بادی تأمین شود.

 

با وجود اینکه دانشمندان هنوز جزئیات دقیق طرح خود را منتشر نکرده‌اند، اما محاسباتی که درباره رطوبت قابل استخراج از 14 نقطه در سراسر دنیا به‌دست آمده است، نشان می‌دهد که با هر کدام از این سیستم‌ها می‌توان به‌صورت بالقوه میانگین آب آشامیدنی موردنیاز برای 500 هزار نفر را تأمین کرد.

 

بخار اقیانوس‌ها می‌تواند منبع بزرگی برای تولید آب آشامیدنی باشد

 

این سازوکار می‌تواند در کنار شیرین‌کننده‌های آب دریا که درحال‌حاضر در بسیاری از نقاط دنیا استفاده می‌شوند، منبع خوبی برای تولید آب آشامیدنی باشد. «فرانسینا دومینگز»، دانشمندان اتمسفرشناس دانشگاه ایلینوی می‌گوید: «این کار تا حالا انجام نشده و فکر می‌کنم دلیلش این است که محققان تاکنون تمرکز خود را روی راهکارهای زمینی گذاشته بودند.»

 

محققان در بخشی از این مطالعه اثر تغییرات اقلیمی و افزایش خشک‌سالی را هم بررسی کرده و مدعی شده‌اند که سیستم آن‌ها همچنان کارآمد باقی خواهند ماند، چرا که با افزایش دما، مقدار بخار آب هم در بالای اقیانوس‌ها بیشتر می‌شود و منابع بیشتری برای تولید آب شیرین خواهیم داشت.

 

آب آشامیدنی که برای نوشیدن و شست‌وشو استفاده می‌شود، تنها 3 درصد از آب موجود در سیاره زمین را تشکیل می‌دهد. تابه‌حال پروژه‌های زیادی سعی داشتند منابع آب آشامیدنی را افزایش دهند، اما سازوکاری که بتواند تفاوت چشمگیری رقم بزند، هنوز به‌وجود نیامده است.

پیشرفتی تاریخی در دانش؛ دانشمندان برای نخستین‌بار به «آتش همجوشی» دست یافتند

پیشرفتی تاریخی در علم؛ دانشمندان برای اولین‌بار به «احتراق همجوشی» دست پیدا کردند

دانشمندان آمریکایی توانسته‌اند با 2.05 مگاژول انرژی، به 3.15 مگاژول انرژی دست پیدا کنند تا یک گام به دستیابی به انرژی همجوشی هسته‌ای نزدیک‌تر شویم.

---

دانشمندان از یکی از مهم‌ترین آستانه‌ها برای دستیابی به انرژی همجوشی عبور کردند. تیمی از پژوهشگران در آزمایشگاه ملی «لارنس لیورمور» آمریکا اولین واکنش کوچک همجوشی شناخته‌شده با «بهره خالص انرژی» یا انرژی آزادشده بالاتر از انرژی مصرف‌شده برای شروع واکنش را خلق و به «احتراق همجوشی» دست پیدا کردند. این اولین‌باری است که بشر موفق به انجام چنین کاری می‌شود.

 

دانشمندان آمریکایی در تاریخ 5 دسامبر (14 آذرماه) به چنین موفقیتی دست پیدا کردند. پژوهشگران از 192 لیزر در مرکز ملی آتش برای بمباران یک سیلندر حاوی هیدروژن منجمدشده که توسط الماس احاطه شده بود، استفاده کردند.

 

 

این تابش لیزرها با یک گلوله سوختی از دوتریوم و تریتیوم با 2.05 مگاژول انرژی برخورد کرد. این موضوع منجر به ایجاد موجی از ذرات نوترونی و خروجی 3.15 مگاژول انرژی شد. این افزایش تنها معادل حدود 0.68 کیلوگرم TNT است، با این حال برای برآورده‌کردن معیارهای آتش (احتراق) همجوشی کافی بود.

 

قدمی بزرگ برای دستیابی به انرژی همجوشی هسته‌ای

چندین دهه می‌شود که دانشمندان روی انرژی همجوشی هسته‌ای کار می‌کنند. تأسیسات ملی آتش (احتراق) در سال 2009 کار خود را شروع کرد، با این حال سال 2014 فناوری همجوشی مبتنی بر لیزر توانست حجم قابل قبولی انرژی تولید کند.

 

پیشرفت‌های این مرکز در سال گذشته میلادی سرعت گرفت و دانشمندان توانستند در آگوست سال گذشته میلادی حجم بالایی انرژی تولید کنند. خروجی دانشمندان معادل 70 درصد انرژی لازم برای شکل‌گیری واکنش بود. تلاش پژوهشگران در ماه سپتامبر منجر به تولید 1.2 مگاژول انرژی به وسیله انفجار 2.05 مگاژولی شد. اما حالا دانشمندان توانسته‌اند انرژی تولیدشده بالاتری را نسبت به انرژی مصرف‌شده تجربه کنند و به آتش (احتراق) همجوشی دست یابند.

 

جنیفر گرنهولم، وزیر انرژی آمریکا

 

با وجود این موفقیت، آزمایشگاه لانرس لیورمور و وزارت انرژی آمریکا در کنفرانسی که برای این دستاورد برگزار شد، به این موضوع اشاره کردند که هنوز تا تجاری‌شدن رآکتورهای همجوشی هسته‌ای فاصله زیادی داریم و کارهای زیادی باقی‌مانده‌اند.

 

دانشمندان باید تعداد واکنش‌ها در هر دقیقه را بهبود دهند و فرایند را ساده‌تر کنند تا بتوانند به‌راحتی آن را تکرار کنند. علاوه بر این موارد، باید مقیاس تولید انرژی به اندازه‌ای افزایش پیدا کند تا بتواند انرژی موردنیاز خانه‌ها را تأمین کند تا توسعه چنین سیستم‌هایی توجیه داشته باشد.

 

در حالی که چندین دهه از ایجاد رآکتورهای هسته‌ای می‌گذرد، اما آن‌ها از شکافت هسته‌ای و نه همجوشی هسته‌ای استفاده می‌کنند. در همجوشی هسته‌ای برخلاف شکافت هسته‌ای، اتم‌های کوچک به یکدیگر جوش داده می‌شوند تا اتم‌های بزرگ‌تر به وجود بیایند و این واکنش انرژی بسیار زیادی آزاد می‌کند.

 

همجوشی هسته‌ای نه تنها آلودگی دی‌اکسید کربن ندارد، بلکه نسبت به نیروگاه‌های هسته‌ای کنونی انرژی بسیار بیشتری تولید می‌کند، خطر فاجعه هسته‌ای ندارد و همچنین زباله‌های رادیواکتیو بسیار کمتری تولید می‌‎کند.

 

با توجه به این مزایا، همجوشی هسته‌ای یکی از بهترین راه‌حل‌ها برای تولید انرژی پاک و مقابله با گرمایش جهانی محسوب می‌شود. در حالی که استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر در سال‌های اخیر افزایش چشمگیری داشته، اما رآکتورهای همجوشی هسته‌ای می‌توانند رؤیای انسان برای دستیابی به منبع انرژی پاک نامحدود را پدیدار (محقق) کنند.

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.

پیش‌بینی‌ کوچ اجباریِ میلیون‌ها نفر از خاورمیانه از برای خشکسالیها

پیش‌بینی‌ کوچ اجباریِ میلیون‌ها نفر از خاورمیانه

گروه جامعه: میلیون‌ها نفر از ساکنان خاورمیانه با خطر جابجایی و کوچ اجباری به دلیل شرایط آب و هوایی مواجه هستند.به گزارش ایسنا، کاهش بارش‌ها، موج گرما و تشدید خشکسالی، خاورمیانه را به منطقه‌ای تبدیل کرده که به لحاظ منابع آبی با بیشترین فشار مواجه است. همچنین تغییرات آب و هوایی زندگی میلیون‌ها نفر را تهدید می‌کند.
 

"حسین ابو صدام"، رئیس سندیکای کشاورزان مصر که میزبان نشست آب و هوایی سازمان ملل موسوم به COP۲۷ در ماه نوامبر است، به خبرگزاری فرانسه گفت: در حال حاضر شاهد مهاجرت ناشی از شرایط آب و هوایی از روستاها هستیم. بخش کشاورزی در مصر که یکی از خشک‌ترین کشورهای جهان است به دلیل خطرات جدید مرتبط با شرایط اقلیمی سود کمتری داشته است. در این شرایط، جوانان روستایی برای کار در بخش صنعت به خارج از کشور یا شهرهای بزرگ مهاجرت می‌کنند.
بنابر اعلام آژانس پناهندگان سازمان ملل متحد (UNHCR)، تقریبا ۹۰ درصد از پناهندگان از کشورهایی با بیشترین آسیب‌پذیری و کمترین آمادگی برای سازگاری با تاثیرات تغییرات آب و هوایی هستند.به گزارش فرانس ۲۴، امی پوپ (Amy Pope)، معاون سازمان بین‌المللی مهاجرت (IOM) گفت: اگر مردم نتوانند کشاورزی کنند، کار کنند یا غذا پیدا کنند، جایگزین‌های کمی برای جابه‌جایی و کوچ اجباری دارند. در سال ۲۰۲۱، بلایای طبیعی نزدیک به سه میلیون نفر در آفریقا و خاورمیانه را مجبور کرد تا خانه‌های خود را ترک کنند و این وضعیت تشدید خواهد شد.