بخار آب

این روزها شاهد انتشار اخباری در مورد استفاده از فضولات حیوانی، روغن سوخته‌ی سرخ کردنی و سایر موارد نظیر هیدروژن مایع به عنوان سوخت هستیم. هرچند استفاده از آب و بخار آب برای ایجاد انرژی سابقه‌ای طولانی دارد، اما محققان اخیرا موفق شده‌اند تا انرژی مورد نیاز را از آب در دمای اتاق به دست بیاورند.

یکی از راه‌های ابتدایی کسب انرژی از آب، تعبیه‌ی توربین‌هایی در مسیر جریان آب است که با چرخاندن پره‌های توربین، منجر به تولید انرژی می‌شود. این سبک از تولید انرژی امروزه نیز در سدها مورد استفاده قرار می‌گیرد. اما کسب انرژی از تبخیر آب بصورت طبیعی، روش جدیدی است که راه را برای تولید انرژی از روش جدیدی پیش روی انسان قرار داده است.

اما روش جدیدی که توسط دکتر اوزگور شاهین ابداع شده، به چه ترتیب کار می‌کند؟ در قدم اول بهتر است نگاهی موادی داشته باشیم که وی در ابزار جدید از آن استفاده کرده است. برای اینکه بتوان از انرژی موجود در بخار آبی که از آب‌های سطحی برمی‌خیزد، انرژی کسب کرد، دکتر شاهین ابزار جدیدی را ساخته که هیدرا (HYDRA-Hygroscopy Driven Artificial Muscles) نام دارد. در واقع این ابزار شامل ماهیچه‌های مصنوعی است که قادرند مولکول‌های آب را از محیط اطراف جذب کنند. ماهیچه‌های مصنوعی مورد نظر باند‌‌های پلاستیکی هستند که درون‌ آن‌ها هاگ‌های باکتری قرار گرفته‌اند. در صورتی که این ماهیچه‌ها در معرض بخار آب قرار گیرند، منبسط می شوند و در صورت خشک شدن در اثر انقباض به حالت اولیه باز می‌گردند.

حتما بخوانید  دانلود جزوه مهندسی زهکشی

برای دریافت انرژی از این فرآیند انبساط و انقباض، موتورهای مختلفی طراحی شده است. اولین نمونه شامل محفظه‌ای است که درون آن چندین ماهیچه‌ی مصنوعی قرار گرفته است. با عبور دادن آب از زیر ساختار این محفظه، کمی مرطوب شده و در نتیجه ماهیچه‌ها شروع به جذب ملکول‌ها یا همان بخار آب می‌کنند که همین امر منجر به ایجاد مکش در موتور می شود. با عبور دادن بخار آب از یک لوله‌ی باریک به سمت ماهیچه‌ها، نیروی مکش منجر به چرخش پره‌های ژنراتور الکترومغناطیس شده و در نتیجه انرژی تولید می‌شود. دریچه‌هایی بصورت کرکره در بالای محفظه تعبیه شده که با انبساط ماهیچه‌ها باز شده و در نتیجه منجر به تخلیه‌ی رطوبت محفظه می‌شود. با تخلیه رطوبت و انقباض ماهیچه‌ها، دیچه‌ها بسته شده و دوباره این روند در قالب یک چرخه تکرار می‌شود.

در هر چرخه این موتور قادر است ۵۰ میکرووات انرژی تولید کند که مقدار چندان زیادی نیست، اما نکته‌ای که ارزش این موتور را دو چندان می‌کند، قابلیت استخراج انرژی از مقداری آب راکد با دمای محیط است که کاربرد خاصی نیز ندارد. در صورتی که حرارت منبع آب در حدود ۶۰ درجه سانتیگراد باشد، سرعت باز و بسته شدن دریچه‌ها به ۴۰ ثانیه کاهش می‌یابد. در دمای ۷۰ درجه سرعت باز و بسته شدن دریچه‌ها به ۲۰ ثانیه و در ۹۰ درجه به ۱۰ ثانیه کاهش می‌یابد. با انرژی الکتریکی تولید شده در این مرحله می‌توان یک لامپ ال‌ای‌دی کوچک را روشن کرد یا امواج رادیوی را ارسال نمود. براساس اطلاعات ارائه شده توسط ازگور شاهین، هزینه‌ی مورد نیاز برای تولید کل پکیج موتور تنها ۵ دلار است.

حتما بخوانید  رفع خطای دیتابیس خاک SWAT

موتور مورد نظر هنوز در مراحل اولیه توسعه قرار دارد و نباید در انتظار عرضه‌ی نمونه‌های تجاری این موتور در آینده‌ی نزدیک باشیم، چراکه هنوز روند کار این موتور از نظر میزان تولید انرژی خروجی ایده‌‌آلی ندارد و نیازمند بهینه سازی و در نتیجه تولید انرژی در مقیاس‌های بزرک‌تر است. شاید در سال ۲۰۲۵ شاهد نصب چنین موتورهایی روی استخرهایی باشیم که برای جمع آوری آب باران طراحی و ساخته شده‌اند؛ پس هنوز استفاده از توربین‌های باد و پنل‌های باتری خورشیدی تجاری‌ترین روش‌ها برای تولید انرژی حرارتی سبز است.

منبع: +

محسن محمدرضاپورطبری
شما باید همان تغییری باشید که می‌خواهید در دنیا شاهدش باشید. شاد باشید.
نظر خود را بنویسید:
ثبت دیدگاه
دیدگاه های کاربران
هنوز هیچ دیدگاهی برای این مطلب ثبت نشده است

لطفا صبر کنید