تولید برق از قطرات باران و وزش ملایم باد!

به گزارش پایگاه خبری پروژه ایران، محققان موفق به ساخت نانوژنراتوری شدند که می‌تواند انرژی را از قطرات باران و باد گرفته و آن را به برق تبدیل کند. این فناوری، یک روش پایدار برای تولید برق از منابع محیطی تجدید‌پذیر است که می‌تواند انرژی مورد نیز حسگرها، گیرنده‌ها، فرستنده داده ها و سایر اجزای الکترونیکی مورد نیاز برای اینترنت اشیاء (IoT) را تامین کند.

محققان در حال بررسی رویکردهای مختلف برای برداشت انرژی از نور خورشید، ارتعاشات، اختلاف گرما و منابع دیگر هستند. با این حال، بیشتر آنها روی گزینه‌های منفرد متمرکز شده‌اند که به طور مداوم در دسترس نیستند. این مطالعه جدید یک سیستم یکپارچه را نشان می‌دهد که برداشت انرژی باران را با برداشت انرژی باد برای تولید برق قابل اطمینان ترکیب می‌کند.

راویندر داهیا محقق اصلی این پروژه از دانشگاه نورث وسترن می‌گوید: ما به راه‌حل‌های انرژی با ویژگی‌هایی نظیر پاک و پایدار بودن نیاز داریم تا از آن برای تأمین نیرو شبکه حسگرهای مورد نیاز برای زیرساخت‌های هوشمند و نظارت بر محیط استفاده کنیم.

وی گفت: این ابزار الهام گرفته از برگ که ما توسعه داده‌ایم می‌تواند به طور موثری انرژی باد و قطرات باران را برای تولید برق در هر نقطه‌ای مهار کنند. با توسعه بیشتر، درختان مصنوعی با استفاده از این فناوری می‌توانند برای تولید منفعلانه انرژی تجدید پذیر مستقر شوند.

این سیستم جدید از یک نانوژنراتور تخصصی بهره‌ می‌برد که در آن یک لایه برای گرفتن انرژی ریزش قطرات باران طراحی شده و دیگری برای مهار انرژی باد در نظر گرفته شده است. هر دو لایه از مواد نساجی پایدار ساخته شده که دارای نانوپوشش هستند که این نانوپوشش به خروجی بهتر دستگاه کمک می‌کند.

برداشت انرژی از قطره باران از طریق مکانیسمی به نام اثر تریبوالکتریک انجام می‌شود که همراه با یک پوشش سطح آبگریز در دستگاه قرار داده شده است. در اصل، انرژی جنبشی سقوط قطرات باعث ایجاد بار مثبت و منفی بر روی الکترودها می‌شود. روکش ضد آب باعث می‌شود که قطرات به صورت چرخه‌ای پخش شود تا جریان ایجاد شود.

لایه برداشت باد نیز با ساز وکاری مشابه قطره باران کار می‌کند، با این تفاوت که جریان هوا باعث می‌شود دو لایه با هم تماس داشته و از هم جدا شوند. ترکیب این دو نانوژنراتور به دستگاه اجازه می‌دهد تا در شرایط محیطی مختلف بتواند انرژی مورد نیاز را تامین کند.

در آزمایش‌های انجام شده این دستگاه توانست از قطرات باران شبیه‌سازی شده، حداکثر ولتاژ 100 ولت و از باد ملایم 10 ولت برق ایجاد کند.

گزارشگر : تحریریه پروژه ایران