گرمای هدررفته از بدن ما می‌تواند انرژی سبز تولید کند

[ad_1]
نوشته و ویرایش شده توسط مجله ی نارنجی پوش

مفهوم نوظهور «بازیابی گرمای زائد»، به جستوجو از بین بردن این ناکارآمدی است. با منفعت‌برداری از این انرژی، صنایع می‌توانند کارایی خود را بهبود بخشند و به محیط زیست پایدارتر پشتیبانی کنند.

«تاثییر ترموالکتریک» فرآیندی است که در آن گرما به برق تبدیل می‌بشود. این کار با تشکیل اختلاف دما و تشکیل پتانسیل الکتریکی انجام می‌بشود. به این صورت که الکترون‌ها از ناحیه‌ی گرم به سمت ناحیه‌ی سرد حرکت و انرژی الکتریکی قابل منفعت گیری تشکیل می‌کنند. بااین‌حال، مواد ترموالکتریک رایج طبق معمولً از عناصر زیان اور همانند کادمیوم، سرب یا جیوه ساخته خواهد شد که با خطرات زیست‌محیطی و سلامتی همراه می باشند و کاربردهای آن‌ها را محدود می‌کند.

اما پژوهشگران اکنون دریافته‌اند که می‌توان از چوب نیز برای ساخت مواد ترموالکتریک منفعت گیری کرد که گزینه‌ای ایمن و پایدار به حساب می اید. چوب برای قرن‌ها قسمت جدایی‌ناپذیر تمدن‌های انسانی بوده و به‌گفتن منبع مصالح ساختمانی و سوخت منفعت گیری می‌بشود. دانشمندان درحال بازدید پتانسیل مواد مشتق‌شده از چوب برای تبدیل گرمای زائد به برق می باشند.

رویکرد تازه نه تنها منفعت‌وری انرژی را بالا می‌برد، بلکه پتانسیل تبدیل مواد معمولی به اجزای الزامی برای تشکیل انرژی پایدار را مشخص می کند. پژوهشگران دانشگاه لیمریک در همکاری با دانشگاه والنسیا، با منفعت گیری از محصولات چوبی ایرلندی، به‌اختصاصی «لیگنین» که محصول جانبی در صنعت کاغذ محسوب می‌بشود، روشی پایدار برای تبدیل گرمای زائد به برق ابداع کرده‌اند.

چوب گزینه‌ای امن برای تبدیل گرما به انرژی سبز محسوب می‌بشود.

مطالعه‌ی تیم مشخص می کند که غشاهای ساخته‌شده از لیگنین، هنگامی در محلول نمک خیس شوند، می‌توانند گرمای زائد با دمای پایین (زیر ۲۰۰ درجه سانتی‌گراد) را به‌طور مؤثر به برق تبدیل کنند. در این غشا، اختلاف دما علتحرکت یون‌ها (یا اتم‌های باردار) در محلول نمکی می‌بشود. یون‌های مثبت به سمت ناحیه سردتر و یون‌های منفی به سمت ناحیه گرم‌تر حرکت می‌کنند. این تفکیک بار، اختلاف پتانسیل الکتریکی را در سراسر غشا تشکیل می‌کند که می‌تواند به‌گفتن انرژی الکتریکی مورد منفعت گیری قرار گیرد.

از آنجا که نزدیک به ۶۶ درصد از گرمای زائد صنعتی در این محدوده از دما قرار دارد، این نوآوری زمان درخورتوجهی برای راه‌حل‌های تبدیل انرژی سازگار با محیط زیست اراعه می‌دهد. این فناوری تازه، پتانسیل تشکیل تغییرات بزرگ در تعداد بسیاری از حوزه‌ها را دارد. صنایع تولیدکننده که مقادیر بسیاری گرمای اضافی انتشار می‌کنند، می‌توانند با تبدیل آن به برق، از مزایای عمده‌ای منفعت‌مند شوند. این کار به آنها پشتیبانی می‌کند تا در مصرف انرژی صرفه‌جویی کنند و تأثیر خود بر محیط زیست را افت دهند.

فناوری تازه می‌تواند در عرصه‌های مختلفی مورد منفعت گیری قرار گیرد، از فراهم برق در مناطق دورافتاده تا فراهم انرژی برای حسگرها و دستگاه‌ها در کاربردهای روزمره. سازگاری با محیط زیست نیز آن را به راه‌حلی امیدوارکننده برای تشکیل انرژی پایدار در ساختمان‌ها و زیرساخت‌ها تبدیل می‌کند.

مشکل ذخیره‌سازی

اما جمع‌آوری انرژی از گرمای زائد، اولین قدم است؛ ذخیره‌سازی مؤثر آن نیز به همان اندازه حیاتی است.

ابرخازن‌ها دستگاه‌های ذخیره‌سازی انرژی می باشند که به شدت برق را شارژ و دشارژ می‌کنند. این ویژگی آنها را برای کاربردهایی که نیاز به تحویل سریع برق دارند، الزامی می‌کند. بااین‌حال، وابستگی آنها به مواد کربنی مشتق‌شده از سوخت‌های فسیلی، نگرانی‌هایی درمورد پایداری تشکیل و نیاز به جانشین‌های تجدیدپذیر در تشکیل آنها را برجسته می‌کند.

گروه تحقیقاتی کشف کرده است که کربن متخلخل مبتنی‌بر لیگنین، می‌تواند به‌گفتن الکترود در سوپرخازن‌ها برای ذخیره‌ی انرژی تولیدشده با غشای لینگین، عمل کند. این فرآیند به غشای لیگنین اجازه می‌دهد تا حرارت زائد را جذب و به انرژی الکتریکی تبدیل کند. ساختار کربن متخلخل در آن نیز حرکت و ذخیره سریع یون‌ها را تسهیل می‌کند.

با اراعه‌ی گزینه‌ای سبز که فاقد مواد شیمیایی زیان اور است و به سوخت‌های فسیلی وابسته نیست، به راه‌حلی پایدار برای ذخیره انرژی از حرارت زائد می‌رسیم. این نوآوری در فناوری ذخیره‌سازی انرژی، می‌تواند انرژی همه چیز، از فناوری‌های پوشیدنی تا وسایل نقلیه برقی را فراهم کند.

دسته بندی مطالب
مقالات کسب وکار

مقالات تکنولوژی

مقالات آموزشی

سلامت و تندرستی

[ad_2]

مطالب مشابه