تولید برق از شبنم

[samaneh66 10265]

پژوهشگران با شبیه‌سازی فرآیند تعریق برگ‌ها و تولید شبنم توانسته‌اند مولد الکتریکی بسازند.

مجید جویا: دانشمندان هنوز نتوانسته‌اند به فتوسنتز مصنوعی دست یابند، ولی گروهی از مهندسان برق در ایالات متحده فکر می‌کنند که می‌توان از برگ‌های مصنوعی برای تولید برق به شیوه‌ای متفاوت استفاده کرد: به روش تعریق.

 

به گزارش نیوساینتیست، برگ‌های طبیعی به طور پیوسته آب خود را، از طریق تبخیر و در جریان فرایندی که فراتراوش نامیده می‌شود از دست می‌دهند. این فرایند آب را از ریشه‌های درخت و از طریق آوندها به بالاترین برگ‌های درختان می‌رساند. برگ‌های جدید مصنوعی نیز از طریق تبخیر آب خود را از دست می‌دهند تا این پمپاژ آب را به طریق مکانیکی شبیه‌سازی کنند، و از این فرایند برای تولید الکتریسیته استفاده کنند.

مایکل ماهاربیز از دانشگاه کالیفرنیا در برکلی، و همکارانش از دانشگاه‌های میشیگان و ام.آی.تی، برگ‌های خود را از روی هم قرار دادن لایه‌های شیشه‌ای ساختند که درمیان آنها شبکه‌ای از لوله‌های مویین حامل آب قرار داده شده بود، دقیقا مانند آوندهای روی یک برگ طبیعی.

 

آوندهای کوچک‌تر تا لبه لایه‌های شیشه ادامه می‌یابند و انتهای آنها باز است تا قطرات آب از آنجا خارج شوند و تبخیر شوند، به این ترتیب در آوند میانی برگ؛ که دیگر آوندها از آن منشعب شده‌اند؛ آب با سرعت تقریبی 1.5 سانتیمتر بر ثانیه حرکت می‌کند.

 

پژوهشگران صفحات فلزی را به دیوارهای آوند اصلی افزودند و آنها را به یک مدار متصل کردند. صفحات باردار شده و آب درون آوندها، ساندویچی از دو لایه رسانا را به وجود می‌آورند که با یک لایه عایق از هم جدا می‌شوند و به این ترتیب، در عمل یک خازن ساخته می‌شود.

 

با قطع متناوب جریان آب به درون آوند، این برگ به یک منبع تولید برق تبدیل می‌شود. این کار هم با وارد کردن متناوب حباب‌های هوا به داخل آوند انجام می‌شود. با توجه به خصوصیات الکتریکی متفاوت هوا و آب، هر بار که یک حباب از میان صفحات عبور می‌کند، ظرفیت این دستگاه تغییر می‌کند و به این ترتیب یک جریان الکتریکی کوچک به وجود می‌آید. این جریان از یک مدار خارجی می‌گذرد که به نوبه خود برای اعمال ولتاژ به یک خازن ذخیره انرژی مورد استفاده قرار می‌گیرد.