آب باران منبع جدید برای تامین برق می‌شود
بر اساس گزارشی که در مجله معتبر ACS Publications منتشر شده است، تیمی از دانشمندان دانشگاه ملی سنگاپور توانسته‌اند روش تازه‌ای را برای استفاده از نیروی مکانیکی قطرات باران و تبدیل آن به انرژی الکتریکی معرفی کنند. این روش که از حرکت آب باران در لوله‌های عمودی مخصوص بهره می‌برد، می‌تواند به عنوان راهکاری نوین در تولید انرژی پاک و شهری مورد استفاده قرار گیرد.
در این فناوری، لوله‌هایی بر روی پشت‌بام ساختمان‌ها نصب می‌شود تا آب باران به جای هدررفتن، از طریق این لوله‌ها عبور کند. هنگام حرکت قطرات آب درون این لوله‌ها، فرایندی به نام جدایش بار الکتریکی رخ می‌دهد. این پدیده، که مشابه آن زمانی مشاهده می‌شود که جسمی مانند بادکنک را بر روی سطحی با جنس متفاوت بمالید و الکتریسیته ساکن ایجاد گردد، باعث می‌شود که یون‌های موجود در آب از یکدیگر جدا شده و اختلاف پتانسیلی ایجاد شود.
یکی از نوآوری‌های این پژوهش، به کارگیری روشی موسوم به «جریان پلاگ» (Plug Flow) در انتقال آب از میان لوله‌هاست. این روش باعث می‌شود محدودیت‌هایی که در فرایند جدایش معمولی بار وجود دارد (معروف به محدودیت طول دبی) تا حد زیادی برطرف شود و میزان جداسازی بار‌های الکتریکی افزایش یابد. این امر در نهایت بهره‌وری تبدیل انرژی مکانیکی به الکتریکی را بالاتر می‌برد.
تیم تحقیقاتی این پروژه، عملکرد سیستم را در محیط آزمایشگاهی مورد ارزیابی قرار داده و نتایج نشان داده است که با استفاده از تنها ۱۰ درصد انرژی مکانیکی قطرات باران درون لوله‌ها، مقدار کافی برق برای روشن‌کردن ۱۲ چراغ LED فراهم می‌شود. نکته قابل توجه اینکه در آزمایش‌ها سرعت قطرات آب کمتر از حالت واقعی بارش باران بوده و انتظار می‌رود که راندمان سیستم در شرایط طبیعی با شدت بارندگی بیشتر، افزایش یابد.
این سیستم با سامانه‌های برق‌آبی سنتی تفاوت اساسی دارد. در راهکار‌های معمول، عموماً برای تولید برق به جریان‌های مداوم و بزرگ آب یا سد‌های عظیم نیاز است، اما فناوری جدید می‌تواند بدون وابستگی به رودخانه یا مخزن آب، حتی در ساختمان‌های کوچک و معمولی نیز مورد استفاده قرار گیرد. همچنین اجرای چنین سیستمی به تجهیزات پیچیده یا هزینه‌های بالای نگهداری نیاز ندارد و می‌تواند برای استفاده شهری و حتی روستایی مناسب باشد.
به گفته پژوهشگران، این فناوری به طور ویژه برای مناطقی با بارندگی بالا و اقلیم‌های مرطوب طراحی شده است. علاوه بر این، مناطقی که دسترسی مناسبی به انرژی خورشیدی یا بادی ندارند، می‌توانند با نصب این سیستم بر روی پشت‌بام یا سایر نقاط مناسب، نیاز بخشی از برق خود را تأمین کنند.
از دیگر مزیت‌های این روش می‌توان به ساختار ساده، ایمنی محیط زیستی و عدم نیاز به فرآیند‌های دشوار نگهداری اشاره کرد. این ویژگی‌ها می‌توانند به کاهش هزینه‌های تأمین انرژی کمک کرده و استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر را در مقیاس‌های کوچک‌تر و محلی گسترش دهند.
در پایان گزارش تأکید شده است که اگر این فناوری وارد مرحله تولید انبوه و استفاده عملی شود، می‌تواند در آینده‌ای نزدیک به عنوان یک منبع جدید و مکمل برای برق مصرفی ساختمان‌ها به کار رود. این پیشرفت علمی می‌تواند نقش مهمی در دستیابی به اهداف توسعه پایدار و کاهش اتکاء به سوخت‌های فسیلی داشته باشد.
انتهای پیام/
