الكهرباء من الهواء والطحالب بدلا من الوقود الهيدروكربوني

2024 مؤلف: Seth Attwood | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-16 15:57

كبديل للوقود الهيدروكربوني ، تقدم البشرية مصادر تسمى عادة بديلة أو متجددة. بادئ ذي بدء ، هذه هي طاقة الشمس والرياح والمد والجزر ، وكذلك أحشاء الأرض. التثاؤب بالفعل؟ ابتهج ، الأمر لا يتعلق بهم. هناك المزيد من الأفكار الأصلية.

ليس هناك طقس سيء…

أخبار جديدة: طور المهندسون في هونغ كونغ مولدًا يولد الكهرباء من قطرات الماء المتساقطة. بمعنى آخر ، يمكن أن تصبح الأمطار مصدرًا جديدًا للطاقة المتجددة والرخيصة للغاية! يمكن تثبيت المولد على سطح المنزل ، أو يمكن تثبيته أيضًا على قبة المظلة ، مما سيسمح ، على سبيل المثال ، بشحن هاتف ذكي في الأحوال الجوية السيئة. وبالنسبة لتلك المناطق من الكوكب حيث تمطر في شهور معينة دون توقف ، فإن مثل هذا الجهاز سيصبح أشبه بآلة الحركة الدائمة.

تم إجراء محاولات للحصول على الطاقة من قطرات المطر المتساقطة من قبل ، ولكن تبين أن طاقة المولد صغيرة جدًا. هذه المرة تمكنا من إنشاء جهاز بكفاءة عالية وكثافة طاقة. كانت فكرة المطورين هي تغطية سطح المولد بفيلم من polytetrafluoroethylene (PTFE) ، المعروف باسم Teflon. هذه المادة قادرة على تخزين شحنة كهربائية ، على سبيل المثال ، نتيجة الاحتكاك.

أظهرت التجارب أن قطرة ماء واحدة تسقط من ارتفاع 15 سم يمكن أن تولد جهدًا وتيارًا ، وهو ما يكفي لإضاءة مئات من مصابيح LED الصغيرة. وعد الباحثون بأن نموذجًا أوليًا للجهاز للاستخدام العملي سيكون جاهزًا في السنوات الخمس المقبلة.

وهنا فكرة أخرى تتعلق مباشرة بالطقس. مؤلفها المهندس الأمريكي أنتوني مامو. وبتفحص الخرائط التي تظهر الأعاصير والأعاصير المضادة ، فكر: بما أن مناطق الضغط العالي تسود في بعض مناطق البلاد ، وضغط منخفض في مناطق أخرى ، فلماذا لا يتم ربطها بأنبوب؟ ثم ينفجر الهواء القادم من منطقة الضغط العالي إلى منطقة الضغط المنخفض ، ويتسارع أحيانًا (كما أظهرت الحسابات) إلى سرعات تفوق سرعة الصوت. وإذا وضعت توربينًا داخل الأنبوب ، فسوف يدور مثل نفس طاحونة الهواء ، ولكن بشكل أسرع.

الآن يحاول اختراع أنتوني مامو (قد مات بالفعل) تنفيذ الشركة التي أسسها. وبحسب مديرها ، ستبلغ قدرة المحطة التي سيتم إنشاؤها مئات الميجاوات.

اربطه بدينامو - دع التيار يعطي للمناطق المتخلفة

نقوم جميعًا بالعديد من حركات الجسم كل يوم وهذا أمر مؤسف على الطاقة الضائعة. يفكر المهندسون في جميع أنحاء العالم في هذا الأمر. تظهر اقتراحات مثيرة للاهتمام: على سبيل المثال ، لاستخدام الطاقة الحركية للأبواب الدوارة أو مقابض الأبواب الدوارة.

ظهرت أبواب المولد هذه بالفعل في الصين وهولندا. يضطر زوار مراكز التسوق إلى دفعها (عادةً ، كما نعلم ، تبدأ الأبواب بالدوران من تلقاء نفسها بناءً على إشارة من جهاز استشعار) وبالتالي توليد كهرباء مجانية. وفي اليابان ، تم فعل الشيء نفسه مع البوابات الدوارة في بعض محطات السكك الحديدية. بالإضافة إلى ذلك ، في محطة شيبويا بطوكيو ، تم بناء عناصر كهرضغطية في الأرضية تحتها. يولدون الكهرباء من الضغط والاهتزاز ، والتي تنشأ عندما يمر راكب آخر عبر الباب الدوار.

بالمناسبة ، لطالما استخدمت العناصر الكهرضغطية في "مطبات السرعة". بدأ كل شيء في المملكة المتحدة ، حيث أنشأ المخترع بيتر هيوز الطريق الكهربي الحركي للطرق السريعة. كلما مررت السيارة فوق هذا الجهاز المدمج في سطح الطريق ، فإنها تولد تيارًا كهربائيًا.هناك قوة كافية لتشغيل إشارات المرور وإبراز لافتات الطرق. أدخل البريطانيون هذه التقنية في عدة مدن ، ثم اعتمدوها في بلدان أخرى.

ولكن بما أن العناصر الكهروإجهادية يمكن أن تنزلق تحت عجلات السيارات ، فلماذا لا نضعها تحت أقدام المشاة؟ اخترع مخترع بريطاني آخر ، لورانس كامبل كوك ، ألواح الرصف التي تحول خطى الأشخاص الذين يمشون عليها إلى كهرباء. عند الضغط عليه ، ينحني الجهاز المدمج في البلاط بمقدار 5 مم. يتم تخزين الواط الناتج في بطارية الليثيوم ، أو الانتقال فورًا إلى إضاءة محطات الحافلات ونوافذ المتاجر واللافتات.

في نهاية موضوع استخدام الطاقة المجانية ، سنذكر فكرتين أخريين تم طرحهما بالفعل. "ها هي راقصة الباليه - تدور. غزل ، غزل ، إبهار في العيون. اربطه بالدينامو - دع التيار يعطي للمناطق المتخلفة ، "- جادل في أحد humoresques Mikhail Zhvanetsky. لماذا الدراج أسوأ؟ أطلقت الشركة الأمريكية Cycle Atom جهازًا يشحن البطارية أثناء الدواسة ، ومنه - أجهزتك. مجموعة مماثلة مع دينامو تنتجها نوكيا.

يمكن أن يكون لعب كرة القدم مفيدًا أيضًا. طورت مجموعة من خريجي جامعة هارفارد كرة تولد الكهرباء عند ضربها. يتراكم في البطارية ، وبعد نصف ساعة من اللعب ، سيكون كافياً لتشغيل جهاز كهربائي صغير ، على سبيل المثال ، مصباح مكتبي بمصباح LED. تم إنشاء هذه الكرة (المسماة SOCCKET) بشكل أساسي لسكان دول العالم الثالث ، حيث تحترق مصابيح الكيروسين القديمة في منازلهم.

طاقة الأثير؟ لا علم زائف

آخر وظيفة حديثة. طور علماء في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا طريقة لإنتاج الكهرباء من الهواء. وهو يعتمد على تفاعل كيميائي يشمل بكتيريا التربة Geobacter ، والتي "نسج" الباحثون منها أسلاكًا نانوية بسمك أقل من 10 ميكرون. تتمتع هذه البكتيريا بميزة مثيرة للاهتمام: فهي تولد الكهرباء من الرطوبة في الهواء. وفقًا للمؤلفين ، سيعمل الجهاز حتى في المناطق ذات الرطوبة المنخفضة للغاية ، مثل الصحراء الكبرى.

ذهب مهندسو الشركة الأمريكية Ambient Micro إلى أبعد من ذلك. اقترحوا استخدام الطاقة المجانية لموجات الراديو ، والتي تشبع الفضاء من حولنا. لا يوجد علم زائف في هذا: يمكن تحويل إشارات التردد المنخفض العابرة من البث الإذاعي أو التلفزيوني إلى تيار مباشر. صحيح أن هذا يتطلب هوائيًا وعقدًا خاصة. تعمل الشركة عليها. بالطبع ، الطاقة صغيرة جدًا ، لكنها كافية لشحن أجهزة الاستشعار والأجهزة المصغرة الأخرى.

يوجد في هامبورغ بألمانيا مبنى من خمسة عشر شقة ، واجهاته مغطاة بأحواض مائية مسطحة. يسكنها الطحالب المستخرجة من نهر إلبه القريب. إنها بمثابة المصدر الوحيد للطاقة للتدفئة وتكييف الهواء في مبنى من أربعة طوابق أصبح أول منزل في العالم يعمل بالطاقة الطحالب.

يتم تثبيت كل حوض مائي على السقالات الخارجية ويتحول لمتابعة الشمس مثل عباد الشمس. يستخدم التمثيل الضوئي للطحالب لتزويد المنزل بالطاقة. عندما يكون هناك الكثير منها ، يتم إخراج بعضها من الخزانات وتحويلها إلى وقود حيوي ، مما يؤدي إلى تدفئة المبنى في الشتاء. يعتقد أنصار حماية البيئة أن هذا مصدر واعد جدًا للطاقة "الخضراء" ، بل ويطلقون على الطحالب وقودًا مثاليًا.

أخيرًا - تقنية غريبة تمامًا من ولاية بنسلفانيا. قام الموظفون في إحدى الجامعات المحلية بإنشاء محطة طاقة صغيرة تعمل بالمرحاض. لقد درسوا البكتيريا التي تعيش في المرحاض ، ووجدوا أنها ، مع تفاعل كيميائي معين ، قادرة على إنتاج الإلكترونات. إذا "أمسكت بهم" ، فسيكون التيار المستلم كافيًا لتشغيل المصباح الكهربائي في المرحاض. وإذا تم تزويد نظام الصرف الصحي بالمدينة بالكامل بمثل هذه التركيبات ، فيمكن تزويد خطوط الترام والعربة بالكهرباء.

ومن يستطيع أن يقول إن هذه ليست طاقة "نظيفة"؟