با بیش از 300,000 آینه که هرکدام به صورت جداگانه توسط کامپیوتر کنترل می شوند و سه برج بسیار بلند 140 متری که در بالای هرکدام، دیگ پر از آبی با دمای 540 درجه ی سانتیگراد قرار دارد. بزرگترین نیروگاه خورشیدی جهان به نام ایوانپاه (Ivanpah) حقیقتا مکانی برای استثمار انرژی خورشید است. پروژه ی نیروگاه ایوانپاه توسط برایت سورس (Bright Source) انجام شده و سرمایه گذارانی چون گوگل و NRG نیز در پشت آن بوده اند. این نیروگاه می تواند برق 140,000 خانه را تامین کند.

منبع:دیجی کالا

 علاوه بر تمام انرژی که این نیروگاه تولید می کند، در حین انجام پروژه تکنولوژی هایی تولید شد که می تواند در ساخت نیروگاه های بعدی نیز استفاده شود. البته تصور نکنید این نیروگاه متشکل از پنل های خورشیدی فوتو ولتائیک که هرکدام می توانند انرژی خورشید را به الکتریسیته تبدیل کنند است، بلکه، هرکدام از این 300 هزار آینه، نور خورشید را به سمت دیگ واقع بر روی هرکدام از سه برج وسط مزرعه منعکس می کنند. دیگ بالای هر برج کاملا مشکی رنگ ساخته شده تا بیشینه ی جذب انرژی را داشته باشد. آب درون آن به جوش می آید و در نهایت بخاری فرا داغ تشکیل می شود. پس از آن است که این بخار فرا داغ به توربین هایی جهت تولید الکتریسیته منتقل می شود.

با همه ی این اوصاف، نیروگاه ایوانپاه از نظر تکنولوژی مقداری قدیمی محسوب می شود. در حقیقت برایت سورس به دنبال جایگزینی دیگ های آب جوش با مخازن نمک است. یک فن آوری که با نام سولار پلاس (Solar Plus) عرضه می شود. در این تکنولوژی، در عوض به جوش آوردن مستقیم آب، دمای یک مخلوط نمکی مذاب متشکل از سدیم نیترات و پتاسیم نیترات بالا می رود. این تبدیل به یک نوع باتری گرمایی می شود که پس از آن به شکلی می توان تولید بخار کند و توربین ها را به کار بیندازد. باتری را بدین دلیل گفتیم که این مخلوط نمکی، می تواند گرمای شدید را تا 6 ساعت در خود نگه دارد و حتی در شب نیز تولید بخار کند و توربین ها را به کار بیندازد. به هر صورت، نیروگاه ایوانپاه بزرگترین نیروگاه غیر آلاینده ای است که تا به حال ساخته شده و امیدواریم که در آینده تعداد آن ها بیشتر شود.

چندی پیش سازمان ملل اعلام کرد حدود یک میلیارد و 300 میلیون نفر از مردم دنیا در مناطق فاقد دسترسی به برق زندگی می کند که دو سوم آنها در ده کشور فقیر دنیا سکونت دارند.

با در نظر گرفتن پدیده گرمایش جهانی، کاهش ذخایر نفت و همچنین گاز طبیعی، می توان گفت تا بحران جهانی انرژی فاصله چندانی نداریم. در این میان استفاده از انرژی های سازگار با طبیعت نیز با محدویت های زیادی روبرو است. برای نمونه ابری بودن هوا یکی از مهم ترین عواملی است که سبب کاهش قابل توجه کارایی صفحات خورشیدی بر روی زمین می شود. همچنین تولید سوخت های زیستی با مشکل کمبود منابع روبه روست و ایجاد زیرساخت های لازم برای بسیاری دیگر از انواع انرژی های تجدیدپذیر بسیار پرهزینه است.  

تاکنون راه حل های متفاوتی برای مقابله با این بحران احتمالی ارائه شده است. اما راه حلی که بتازگی گروهی از دانشمدان ژاپنی ارائه داده اند به کلی با راه حل های پیشین متفاوت است. شرکت ژاپنی«شیمیزو» طرح جدیدی پیشنهاد کرده که براساس آن انسان می تواندیک نیروگاه خورشیدی بر روی سطح ماه ایجاد کند.

براساس این طرح می توان مجموعه ای از صفحات خورشیدی بر روی خط استوای ماه ساخت. این صفحات خورشیدی به صورت شبانه روزی نور خورشید را جذب کرده و انرژی تولیدی را از طریق ساز و کار مشخصی به زمین منتقل می کند. به این ترتیب می توان به منابع پایداری از انرژی دست یافت که اتفاقا هیچگونه آلودگی نیز به همراه ندارد.

منبع جدید انرژی، این بار بر سطح ماه

دانشمندان ژاپنی شرکت شیمیزو، نیروگاه خورشیدی عظیمی که می توان با استفاده از صفحات خورشیدی بر خط استوای ماه ساخت اصطلاحا «حلقه ماه» (Lunar Ring) نامیده اند. اگر این طرح با موفقیت طی شود، می توان به منبع پایداری از انرژی پاک دسترسی یافت.

کارشناسان پیش بینی می کنند تا 20 سال دیگر میزان مصرف نفت دنیا به 17 گیگاتن برسد. براساس محاسباتی که کارشناسان شرکت شیمیزو انجام داده اند، میزان انرژی تولید شده از طریق این کمربند بر روی سطح ماه می تواند برابر با همین میزان از انرژی نفت باشد.

به این ترتیب شاید دیگر نیاز بشر به استفاده از سوخت های مختلف فسیلی نظیر نفت،زغال سنگ و زیست توده از بین برود و همچنین شاهد کاهش بسیار چشمگیری در میزان تولید گازهای آلاینده و به ویژه دی اکسید کربن بر روی زمین خواهیم بود. براساس طرح اولیه شرکت ژاپنی، طول این حلقه بر روی سطح ماه حدود 10782 کیلومتر و عرض آن هم 402 کیلومتر است.

استفاده از ربات ها برای ساخت کمربند ماه

ربات ها نقش مهمی در ساخت این سازه عظیم بر روی سطح ماه خواهند داشت. براساس طرح اولیه برای این کار قرار است ربات ها کارهایی نظیر صاف کردن سطح ماه، انجام خاکبرداری و همچنین نصب انواع تجهیزات را انجام دهند. یکی از ویژگی های مهم ربات ها این است که برخلاف نیروی کار انسانی می توانند به صورت 24 ساعته کار کنند. البته قرار است گروهی از فضانوردان نیز به بررسی و ساماندهی روند کار ربات ها بپردازند.

همچنین می توان از منابع موجود روی سطح ماه نیز برای ایجاد این سازه عظیم استفاده کرد. خاک سطح ماه حاوی مواد مختلفی است که از آنها می توان برای ساخت سرامیک، شیشه و حتی سلول های خورشیدی استفاده کرد. به این ترتیب می توان حجم محموله ارسالی از زمین به ماه را تا حد زیادی کاهش داد.

باید توجه داشت ساخت این سازه، فقط به نصب صفحات خورشیدی محدود نمی شود؛ بلکه علاوه بر آن باید کابل های ویژه ای را برای انتقال انرژی الکتریکی تولید شده به تجهیزات ویژه انتقال انرژی و نیز آنتن های ویژه انتقال انرژی از طریق ریزموج (مایکروویو) در نظر گرفت. آنتن های ارسال ریزموج هر کدام حدود 12 مایل قطر دارند و می توانند انرژی تولید شده از طریق صفحات خورشیدی را به زمین ارسال کنند.

ارسال انرژی الکتریکی از ماه به زمین

انرژی الکتریکی تولید شده از طریق صفحات خورشیدی حلقه ماه را می توان به دو طریق به زمین ارسال کرد؛ شیوه اول استفاده از ریزموج و شیوه دوم نیز ارسال آن از طریق تابش لیزر است. در روش اول انرژی از طریق آنتن های ویژه و غول پیکر ریزموج (مایکروویو) به زمین ارسال شده و در شیوه دوم نیز انرژی از طریق تجهیزات ویژه تولید لیزری به سطح زمین ارسال می شود. روی زمین هم فناوری های دریافت ریزموج و لیزر، انرژی ارسالی را دریافت می کنند.

در شیوه ریزموج، امواج دریافت شده روی سطح زمین با استفاده از مواد نیمه رساناها و نیز اینورترها (invertor) دوباره به انرژی الکتریکی تبدیل می شود. انرژی الکتریکی به دست آمده را می توان وارد خطوط شبکه برق رسانی کرد و به این ترتیب از آن استفاده شود.

در شیوه انتقال از طریق تابش نیز ایستگاه های دریافت روی خط استوای زمین قرار می گیرند، زیرا در این مناطق بیشتر اوقات آسمان صاف و بدون ابر است. این ایستگاه ها ممکن است در صحراها یا حتی اقیانوس ها قرار داشته باشند. هدف طبق پیش بینی کارشناسان به این صورت است که می توان حتی تا 98 در صد از تابش لیزر را دریافت کرد. در این ایستگاه ها تابش لیزر از طریق سلول های فتوالکتریک به نیروی الکتریسیته تبدیل می شود.

همچنین نصب این ایستگاه های دریافت تابش لیزر در اقیانوس ها می تواند یک کاربرد دیگر نیز داشته باشد و آن هم این که با استفاده از انرژی الکتریکی تولید شده می توان آب دریا را الکترولیز کرد و از هیدروژن تولید شده برای تولید مجدد انرژی الکتریکی بهره گرفت.

با این که این طرح بسیار بلندپروازانه به نظر می رسد، اما نباید این نکته مهم را از یاد برد که انرژی تولید شده از طریق این شیوه می تواند انرژی درصد زیادی از جمعیت سیاره زمین را فراهم کند. محاسبه کارشناسان نشان می دهد حلقه ماه می تواند حدود 13 هزار تراوات انرژی را برای زمین تامین کند. برای مقایسه کافی است در نظر داشته باشید که سال 1390 ایالات متحده فقط 4100 تراوات انرژی الکتریکی مصرف کرده است.

بهره گیری از منابع جایگزین انرژی برای ژاپن از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است. پس از فاجعه در نیروگاه اتمی فوکوشیما، ژاپن داوطلبانه بیشتر نیروگاه های هسته ای خود را تعطیل کرد. همین سبب شده گرایش بسیاری از دولتمردان این کشور به بهره گیری از سایر منابع کم خطر و سازگار با محیط زیست افزایش یابد.

آیا این طرح امکان پذیر است؟

با این که در نگاه اول آینده ای که می توان از این طرح ترسیم کرد، بسیار خوشبینانه و امیدبخش تلقی می شود، اما پرسش های بی شماری در این میان بی پاسخ مانده است. پرسش هایی که برای اجرای طرح باید حتما آنها را مدنظر قرار داد. برای نمونه باید به مساله ساخت و ساز روی سطح ماه پرداخت. آیا ایجاد سازه ای عظیم همانند حلقه ماه، خطراتی را متوجه حیات روی زمین نمی کند؟ چه کسی اجازه دارد به روی سطح ماه سازه ایجاد کند؟

از همه مهم تر این که هزینه این طرح عظیم هنوز مشخص نیست. شکی نیست که قرار دادن ده هزار کیلومتر سلول خورشیدی روی سطح ماه، هزینه ای نجومی را برای کشورها به همراه خواهد داشت. شرکت شیمیزو نیز امیدوار است فرآیند ساخت این طرح از سال 1413 خورشیدی آغاز شود، اما خود این کارشناسان نیز می دانندکه در این راه با دشواری های بسیار زیادی روبه رو خواهند شد. با در نظر گرفتن مشکلات زیادی که فعلا در زمینه تامین انرژی و نیز آلودگی ناشی از سوخت های فسیلی داریم، شاید هیچ راه حل بهتری جز این شیوه در پیش نداشته باشیم.

منبع:کنجکاو

جدیدترین مدل از لامپ‌های هوشمند فیلیپس، BR30 Connected Downlight Lamp نام دارد که در یک بسته سه تایی به همراه یک هاب بی سیم به قیمت 199 دلار عرضه می‌شود.

لامپ BR30 قادر به تولید رنگ‌هایی در محدوده درجه حرارت 2000 تا 6500 کلوین است.

تفاوت کلیدی بین لامپ BR30 و نسخه‌های قبلی، شکل متفاوت آن است که نور را هدایت کرده و برای لوسترهای سقفی یا دیوار کوب ها مناسب است. با اتصال هاب به شبکه بی‌سیم و استفاده از تلفن همراه هوشمند یا تبلت با سیستم عامل آندروید، امکان کنترل کامل لامپ از طریق برنامه نرم افزاری Philips Hue وجود دارد.

گزینه‌های برنامه نویسی برای استفاده از طیف گسترده‌یی از رنگ‌ها شامل رنگ‌های سنتی تا طیف‌های مختلف قرمز و سبز، در کنار امکان استفاده از لامپ به عنوان زنگ هشدار یا تایمر با استفاده از این برنامه نرم افزاری مخصوص فراهم می‌شود.

محققان دانشگاه فودان در شانگهای نمونه اولیه از یک فناوری جدید ساخته اند که نام Li-Fi را برای آن انتخاب کرده اند.

کارشناسان مدعی شده اند که این لامپهای ال ایی دی که مجهز به تراشه های میکرو هستند بهتر از اینترنتهای بی سیم در چین کار می کند.در نزدیکی این لامپ برق تا چهار دستگاه می توانند به اینترنت متصل شوند و سیگنال آن با استفاده از فرکانسهای نور به جای امواج رادیویی متصل شوند.

این لامپ نیز دارای یک تراشه میکرو است که عامل ایجاد سیگنال آن است و با سرعت 150 مگابایت در ثانیه کار می کند که به طور قابل توجهی بسیار سریع تر از ارتباطهای وای فای در بسیاری از نقاط از جمله چین تلقی می شود.

ماه آینده قرار است این محققان 10 نمونه از لامپهای برق دارای فناوری Li-Fi و ابزار همراه آن را در جشنواره بین المللی صنعت در شانگهای رونمایی کنند.

کارشناسان اظهار داشتند که این روش ارزانتر، سریع تر و صرفه جوتر در انرژی برای اتصال به اینترنت است و استفاده از آن می تواند در خانه چینی ها به یک روش معمول تبدیل شود.

براساس اظهارات این محققان لامپهای Li-Fi تنها از 5 درصد انرژی لازم برای تأمین انرژی سایر دستگاه های ساطع کننده Wi-Fi استفاده می کند، چرا که این دستگاه ها به سیستمهای خنک کننده برای تأمین اینترنت متکی هستند و میزان مصرف انرژی آنها قابل توجه است.

در هر صورت این فناوری دارای این نقایص است که اگر برق خاموش بشود، ارتباط اینترنت قطع شده و یا اگر لامپ با مانع رو به رو شود فرکانسهای آن به کاربران نمی رسد.

منبع:کنجکاو

پژوهشگران دانشگاه استنفورد می گویند الکترود خود ترمیم شونده از میکروذرات سیلیکون ساخته شده است که به طور گسترده در صنعت نیمه رساناها و پیل های خورشیدی استفاده می شوند. راز پشت این ابتکار در یک پلیمر کشسان نهفته است که این الکترود را می پوشاند، آن را متصل به هم نگه می دارد و به طور خود به خود ترک های ریزی که در طول عملکرد باتری ایجاد می شوند، ترمیم می کند.

"چائو وانگ" پژوهشگر مقطع پسا دکتری در دانشگاه استنفورد و دو محقق دیگر این پلیمر خود ترمیم شونده را در آزمایشگاه پروفسور "ژنان بائو" استاد مهندسی شیمی این دانشگاه ساخته اند.

این گروه بر روی پوست انعطاف پذیر الکترونیکی قابل استفاده در روبات، حسگرها، دست و پای مصنوعی و دیگر کاربردها فعالیت دارند.

برای پروژه باتری، چائو وانگ نانوذرات ریزی از کربن را به پلیمر افزود تا خاصیت رسانای برق پیدا کند. وی می گوید دریافتیم الکترودهای سیلیکونی وقتی که با پیلمر خود ترمیم شونده پوشش پیدا کنند 10 برابر بادوام تر می شوند. این پوشش پلیمری ترک های ریزی که طی تنها چند ساعت استفاده بر روی باتری ایجاد می شود را ترمیم می کند.

"یی کویی" استادیار دانشگاه استفورد و یکی از مجریان این پروژه گفت : این الکترودها حدود 100 چرخه شارژ شدگی- تخلیه شارژ را تحمل می کنند بدون آنکه ظرفیت ذخیره سازی انرژی چشمگیری را از دست بدهند.  این درحالی است که هنوز تا هدف 500 چرخه برای تلفن همراه و سه هزار چرخه برای خودروی برقی راه مانده است. اما این امید وجود دارد و داده های ما حاکی است که این امر شدنی و عملی است.

منبع:کنجکاو

این نیروگاه توسط «آندرئا روسی» ابداع شده است.

همجوشی سرد یک ابزار نظری مهارکننده میزان بزرگی انرژی با جوش‌دادن اتم‌ها به یکدیگر است. همجوشی معمولی فرایندی است که خورشید را نیرودهی می‌کند و روندی بسیار داغ به شمار می‌آید.

دانشمندان سال‌ها به دنبال یافتن شیوه‌ای جهت اجرای همجوشی سرد بوده‌اند که به میزان بالای گرما نیاز نداشته باشد.گفته می‌شود، تاکنون هیچ کسی به جز روسیه قادر به یافتن شیوه‌ای برای انجام چنین فرایندی نبوده است.

نیروگاه جدید از یک کاتالیزور نوع نیکل به اندازه نانو استفاده می‌کند و زمانی که هیدروژن به این مجموعه افزوده می‌شود، گرما و مس مناسب تولید می‌شود.

نیروگاه ابداعی بسیار کوچک بوده و ابعاد آن به اندازه 20*20*1 سانتی‌متر گزارش شده است.

شرکت سازنده 106 عدد از این واحدها را در یک کانتینر تعبیه کرده و تمامی آن‌ها در کنار یکدیگر نیروگاه ECAT 1MW را تشکیل می‌دهند، که به بهای 1.5 میلیون دلار به فروش می‌رسد.

منبع:کنجکاو

تحلیل گران انرژی اعتقاد دارند: بادهای دریایی یکی از مهمترین منابع انرژی در آینده خواهد بود. فن آوری طراحی و ساخت توربین بادی offshore wind در این زمینه نیز رو به پیشرفت می باشد.

برای مثال، پتانسیل باد دریایی در اروپا،  بسیار زیاد است ، و سهم انرژی باد به برق در اروپا به طور چشمگیری در چند دهه آینده افزایش خواهد یافت بطوریکه قادر به پاسخگویی به تقاضای این قاره بیش از هفت بار است، که این مسئله توسط آژانس محیط زیست اروپا (EEA) حدود 30-40 بار تا سال 2020 و 100 برابر در سال 2030 انجام شده است.

اندازه متوسط ​​مزرعه باد دور از ساحل در هر سال در حال افزایش است و با این روند رو به رشد و حرکت به سمت پروژه های بزرگ در آینده، شرکت ها می توانند در آب های عمیق تر و در شرایط سخت تر در دریا سرمایه گذاری نمایند.

شرکت morphocode طرحی از توربین های بادی ارائه نموده است که از فضای بالای توربین یا همان nacelle برای سکونت استفاده نموده است. که در واقع این یک سرپناه ثابت و یک واحد مسکونی برای یک گروه از تکنسین های نگهداری توربین می باشد.

توربین های بادی باید به طور مستمر سرویس شوند. ساکنان این اتاقک باید مراقبت از بازرسی های فنی، نظارت و نگهداری از تجهیزات لازم برای بالا بردن طول عمر توربین تا زمانی که ممکن است داشته باشند. در اینجا اتاقک توربین درواقع ترکیبی از محیط زندگی و کار در یک نهاد واحد و در یک فضای غیر معمول است.

ترجمه: شهرام مرادی

منبع:

http://morphocode.com/work/arch/wind-turbine-loft/

تقریبا هر هفته مقالاتی در مورد روش های جدید و نوآورانه برای برداشت انرژی باد وجود دارد. و هر هفته تولید چند مگاوات انرژِی توسط  توربین های بادی محور افقی  سه تیغه (HAWT) عملیاتی می شود.

توربین های بادی افقی محور سه تیغه

توربین بدون پره sophon

یک توربین بادی Darrieus (سمت چپ) و یک توربین بادی Savonius (سمت راست)

Invelox توربین بادی SheerWind

توربین بادی FloDesign

توربین های بادی مدرن امروزه دیگر مشکل صدای آن برطرف شده است، میتوان به توربین های در مقیاس کوچکتر که در بالای پشت بام ساختمانها استفاده می شود اشاره نمود که با استفاده از آهنربای دائم صدای آن را بسیار تقلیل داده اند.در ساخت توربین های بزرگتر نیز با استفاده از تکنولوژی مواد پیشرفته توانسته اند صدای توربین را بسیار کاهش دهند.

در طیف زیر میزان نویز ایجاد شده در مقایسه با لوازم برقی خانگی که صدای آنها را همیشه می شنویم بر اساس فاصله توربین نشان داده شده است.

منبع:http://shahrammoradi.com

محققان دانشگاه موناش یک ترموسل یونی مبتنی بر مایع تولید کرده اند که خروجی قدرت آن بالا است و هیچ انتشار کربنی ندارد.

ترموسلها با به خدمت گرفتن انرژی گرمایی که به واسطه تفاوت دمای بین دو سطح تولید شده کار می کند و این انرژی را به وسیله یک الکترولیت به انرژی برق تبدیل می کند.

براساس اظهارات دانشمندان موناش، این ترموسل های جدید را می توان برای تولید برق از بخار کم درجه در نیروگاه برق در دمای حدود  130 سانتیگراد به کار گرفت.

داگ مک فارالین از محققان این پروژه گفت: طی این تحقیقات ما به این نتیجه رسیده ایم که این ترموسلها به رغم سیستمهای آبی که در دماهای بالای 100 درجه سانتیگراد کار نمی کند، می توانند در دمای افزایش یافته منابع گرمایی مهم نیز کارآمد باشد.

  .

این پروژه ارائه کننده فرصت طراحی دستگاه های ارزان و انعطاف پذیر است که می تواند برای برداشت گرمای تلف شده در دامنه برد 100 تا 200 سانتیگراد مناسب باشد.

تئودور آبراهام دانشجوی دکترای دانشگاه موناش به عنوان یکی دیگر از محققان این پروژه گفت: تروموسل یک روش جذاب برای کاهش اتکا به سوختای فسیلی است، چرا که آنها از گرمایی استفاده می کنند که در فرآیندهای صنعتی تولید شده است. مهمترین مزیت ترموسل این است که از انرژی بهره برداری می کند که به طور خاص برای آن تولید نشده و انرژی هدر رفته محسوب می شود.

منبع:کنجکاو

طرح بسیار جالب از پایه های روشنایی هیبرید که با نصب سلولهای خورشیدی در بالای براکت لامپ وتعبیه توربین بادی از نوع روتور قائم در قسمت میانی پایه وبا استفاده از لامپهای led میتوان از نور حاصل استفاده نمود.

پایه های روشنایی ترکیبی خورشیدی و بادی

مشخصات این پایه ها به ترتیب :

ارتفاع=۴.۵ متر

طول براکت لامپ=۱.۲ متر

طول پره های توربین بادی=۱ متر

سلولهای خورشیدی قابل انعطاف در بالای لامپ قرار می گیرد.

توربین بادی از نوع روتور قائم

ژنراتور وباطری های پشتیبان در قسمت پایین پایه تعبیه شده است.

توربین توسط شفت عمودی به ژنراتور تعبیه شده در قسمت زیرین پایه متصل می گردد.

جنس پره های توربین از فیبر کربن (الیاف کربن) با پلاستیک تقویت شده می باشد.

سلول فتوولتائیک از نوع قابل انعطاف بوده وچراغ مورد استفاده نیز LED می باشد.

تهران_

هدفن های آن بیت (OnBeat) دارای سلولهای خورشیدی انعطاف پذیری است که در قسمت بالای هدفن کار گذاشته شده و می تواند انرژی را از خورشید گرفته و در 2 باطری قابل شارژ لیتیوم یون که در قالب هرکدام از گوشها قرار گرفته ذخیره کند.

وقتی که یک تلفن و یا یک تبلت به این هدفن متصل می شود، این انرژی ذخیره شده برای شارژ دستگاه مورد استفاده قرار می گیرد.

این هدفن توسط اندرو اندرسون از گلاسکو طراحی شده است. وی نمونه اولیه را به وسیله وصل کردن به یک پنل خورشیدی و پس از آن سلولهای خورشیدی قابل انعطاف را برای هدفن ساخت.

اندرسون اکنون در ستاد جمع آوری بودجه کیکاستارتر برای جمع کردن 200 هزار پوند ثبت نام کرده است تا بتواند این پروژه را پیش ببرد.

این سلول خورشیدی داری 55 سانتیمتر مربع با ظرفیت شارژ 0.55 ولت است که از سیلیکون پلی کریستال ساخته شده است.

براساس تبلیغات ارائه شده در ستاد کیک استارتر، این هدفن موجب می شود که دستگاه تمام روز بدون نگرانی از تمام شدن باطری کار کند اما میزان دقیق شارژری که برای دستگاه فراهم می کند را ارائه نکرده است.

دستگاه جدید می تواند شارژ کامل را برای دستگاه تلفن همراه فراهم کند. این تلفن با استفاده از جک هدفن شارژ نمی شود بلکه شارژ آن از طریق وصل شدن با استفاده از پورت USB فراهم می شود.

وقتی باران می بارد، کاربر می تواند باطریهای هدفن خود را با استفاده از این پورت USB که متصل به یک رایانه یا یک سوکت می شود شارژ کند. این انرژی را می توان برای شارژر تلفن در هنگامی که به برق دسترسی وجود ندارد، به کار گرفت.

اندرسون گفت: طی سال گذشته برای ساخت یک دستگاه هدفن تلاش کردم تا نه تنها کیفیت عالی صدا را ارائه کنم بلکه به طور هم زمان بتوانم دستگاه را شارژ کنم. قرار گیری باطریهای قابل شارژ و صفحه خورشیدی در این هدفن به این معنا است که هرکجا می روید نیاز نیست نگران باشد که شارژ دستگاهتان ممکن است تمام شود.

این مهندس صدا از آنجا که همواره از عمر باطری تلفن همراه خود ناراضی بود تلاش کرد این پروژه را اجرایی کند.

الکتریسیته گرمایی تولید شده توسط محققان دانشگاه علوم و فناوری ملک‌ عبدالله ‏‎(KAUST)‎‏ عربستان، بر ‏اساس اختلاف دمایی است که بین طرف بیرونی گرم و طرف داخلی نسبتا سرد پنجره است.‏

زمانی که دسته خاصی از مواد به نام مواد ترموالکتریک با یک گرادیان دما مواجه ‏می‌شوند، حرکت حامل‌های بار در آنها از طرف گرم به طرف سرد منجر به تولید جریان ‏الکتریکی می‌شود و زمانی که یک بار الکتریکی در عرض این مدار جریان می‌یابد، مقداری ‏توان مفید در پاسخ به گرادیان دمای اعمال‌شده می‌تواند تولید شود.‏

از این خاصیت مواد ترموالکتریک می‌توان استفاده کرد و از اختلاف دما بین دو طرف ‏یک پنجره، الکتریسیته تولید کرد. اما مواد ترموالکتریک ترسیب‌شده روی یک طرف پنجره ‏تنها تحت تأثیر دمای همان طرف خواهند بود، در حالی که دما در طرف مقابل پنجره این ‏مواد ترموالکتریک را تحت تأثیر قرار نخواهد داد. به عبارت دیگر، هیچ گرادیان دمایی روی ‏این مواد ترموالکتریک اعمال نشده و بنابراین توانی تولید نخواهد شد.‏

محمد مصطفی حسین، رهبر این تیم تحقیقاتی می‌گوید: ما برای تبدیل پنجره‌های شیشه‌ای به ژنراتورهای ‏ترموالکتریک با ترسیب مواد ترموالکتریک در سرتاسر شیشه بجای ترسیب آنها روی یک ‏طرف آن، ایده جدیدی ارائه کردیم. در این حالت، دو محیط دمایی طرفین پنجره، می‌توانند ‏بطور همزمان مواد ترموالکتریک را تحت تأثیر قرار دهند و گرادیان دمایی برای تولید توان ‏اعمال کنند.

با این حال، در خصوص ترسیب مواد ترموالکتریک در سرتاسر تمام ضخامت شیشه ‏پنجره که می‌تواند حدود 5 میلی‌متر باشد، چالشی وجود دارد. تکنیک‌های ترسیب ‏میکروساخت مرسوم از قبیل اسپاترینگ، تبخیر پرتوی الکترونی و ترسیب الکتروشیمیایی ‏نمی‌توانند به چنین ضخامتی برسند.‏

مصطفی‌حسین می‌افزاید: گروه ما برای غلبه بر این چالش از ستون‌های ترموالکتریکی ‏نانوساختاری به طول 5 میلی‌متر استفاده کرد. برای ایجاد این ستون‌های نانوساختار، درون ‏حفره‌هایی که در سرتاسر پنجره شیشه حکاکی‌ شده بودند، نانوپودر‌های آلیاژی برای درج ‏بدون درز با پرس گرم فشرده شدند.‏

این محققان با استفاده از این روش توانستند از یک پنجره ترموالکتریک به مساحت 9 ‏مترمربع با گرادیان دمای 20 درجه سانتیگراد بین محیط‌های درونی و بیرونی یک ساختمان، توان تجدیدپذیر بالایی برابر 304 وات تولید کنند.‏

این محققان، جزئیات نتایج کار تحقیقاتی خود را در مجله‌ی ‏Scientific Reports‏ منتشر ‏کرده‌اند.‏

منبع:سایت کنجکاو

آن ماکوسینسکی دانش آموز دبیرستانی و چراغ قوه وی برنده نهایی جشنواره علمی گوگل شدند.

این چراغ قوه ال ایی دی با اثر گرما - برق کار می کند و نیروی برق خود را از نوسان سطح دما می گیرد. این چراغ قوه به نوعی طراحی شده است که وقتی یک طرف آن به واسطه گرمای دست گرم می شود هوا از سمت لوله خالی آن عبور کرده و آن را خنک نگاه می دارد. برق تولید شده با نوسان دما بین هر کدام از دو سوی پوشش چراغ قوه قدرت لازم برای روشن شدن چراغ های ال ایی دی را فراهم می کند.

آن ماکوسینسکی دو چراغ قوه مختلف ساخته است. چراغ قوه نخست با استفاده از یک لوله آلومینیومی ساخته شده که به علت خاصیت رسانایی حرارتی بالای آن به خوبی گرم می شود و چراغ قوه دوم با استفاده از یک لوله پی وی سی ساخته شده است.

هر دو چراغ قوه وقتی که تغییر بین دمای محیط و بدن بالاتر می شود، بهتر کار می کند. به عبارت دیگر هرچه محیط سردتر و بدن گرم تر باشد کار با این چراغ قوه ساده تر می شود. درحالی که این چراغ قوه ها با دمای 10 درجه سانتیگرادی کار می کند، اما باید اذعان کرد که نور آنها در دمای 5 درجه سانتیگراد بیشتر است.

براساس اظهارات این دانش آموز 15 ساله هر دو چراغ قوه برای 20 دقیقه نور ثابتی دارند و این نور ثابت حتی در دمای گرم تر نیز وجود خواهد داشت.

هزینه نهایی ساخت هر کدام از این چراغ قوه ها اندکی بیشتر از 25 دلار بوده است اما اگر آنها به تولید انبوه برسند، هزینه ساخت آن به طور قطع پایین تر می آید.

قرار است ماکوسینسکی و دیگر 14 فینالیست جشنواره علمی گوگل در ماه سپتامبر به کالیفرنیا بروند تا برندگان در سه گروه سنی اعلام شوند و برنده جایزه بزرگ بورسیه 50 هزار دلاری گوگل و یک سفر به جزایر گالاپاگوس را دریافت خواهد کرد.

جشنواره علمی گوگل که با محدودیت سنی برگزار می شود یک رقابت علمی آنلاین است که به صورت سالانه با حمایت شرکت گوگل، لگو، سرن، نشنال جغرافی و ساینتیفیک امریکن برگزار می شود.

منبع:سایت کنجکاو

نیاز روزافزون به انرژی در دنیایی که زندگی می کنیم، انکارناپذیر است و اگر در این حوزه توجه کافی نشود نه تنها زندگی انسان ها، بلکه زندگی همه موجودات ساکن در این کره خاکی در معرض خطر قرار می گیرد. به همین دلیل تلاش برای دستیابی به روش هایی برای دستیابی به منابع پاک و تجدیدپذیر انرژی ضروری است.

نیروگاه های گیاهی

نتایج به دست آمده از سال های طولانی تحقیق و مطالعه نشان می دهد گیاهان یکی از مهم ترین و بهترین گزینه های موجود در سطح زمین برای به دام انداختن انرژی خورشیدی هستند.

از این رو گروهی از محققان در تلاش هستند به راهکارهایی برای شبیه سازی فرآیند فتوسنتز در ابزارهایی مانند برگ های مصنوعی دست یابند.

محققان دانشگاه جورجیا در این زمینه به موفقیت هایی دست یافته اند که می تواند به منزله دستیابی به معنی و مفهوم جدیدی از واژه نیروگاه های گیاهی باشد.

در این فناوری پیش از این که انرژی در فرآیند فتوسنتز مورد استفاده گیاه قرار گیرد، این انرژی به دام انداخته می شود و به این ترتیب می توان از آن برای تامین انرژی مورد نیاز ابزارهای الکترونیکی که به انرژی خیلی زیادی نیاز ندارند، استفاده کرد.

در فرآیند فتوسنتز در نتیجه تجزیه مولکول های آب به اتم های هیدروژن و اکسیژن، انرژی نور خورشید به انرژی شیمیایی تبدیل می شود. در این فرآیند الکترون هایی آزاد می شود.

این الکترون ها در تولید مولکول های قندی که گیاه از آنها به عنوان منبع سوختی برای رشد و تولید مثل استفاده می کند، نقش مهمی دارد.

فناوری ارائه شده توسط این گروه از محققان در فرآیند فتوسنتز وقفه ای ایجاد می کند و پیش از این که الکترون ها از سوی گیاه برای تولید قند مورد استفاده قرار گیرد، فرآیند فتوسنتز قطع شده و مسیرهای حرکت الکترون ها برای تغییر ساختار پروتئین های موجود در تیلاکوئید تغییر پیدا می کند.

تیلاکوئید ها محفظه های متصل به دیواره غشایی هستند که در محل انجام واکنش هایی از فرآیند فتوسنتز که در حضور تابش نور خورشید انجام می شود، قرار داشته و مسئولیت دریافت و ذخیره انرژی نور خورشید را بر عهده دارند.

آن دسته از تیلاکوئید هایی که در ساختار آنها تغییراتی ایجاد شده و به اصطلاح ساختار آنها اصلاح شده است با قرار گرفتن نانو لوله های کربنی در مجاورت آنها بی حرکت شده و به عنوان رساناهای الکتریکی عمل می کنند که می توانند الکترون ها را به دام بیندازند و آنها را امتداد یک سیم حامل جریان الکتریکی به حرکت درآورند.

باغچه را به پریز وصل کن

محققان پیش بینی می کنند در آینده ای نه چندان دور بتوانند از این سیستم برای تامین انرژی مورد نیاز بسیاری از ابزارهای الکترونیکی که مصرف برق بالایی ندارند، استفاده کنند بنابراین دور از انتظار نیست بتوانید در آینده ای نزدیک از درختی که در باغچه حیاط تان است به عنوان یک منبع دائم برای تامین انرژی الکتریکی مورد نیاز تلویزیونی که در خانه دارید، استفاده کنید.

شاید بتوان گفت این فناوری بهترین منبع انرژی برای حسگرهایی با قابلیت کنترل از راه دور و همچنین ابزارهای الکترونیکی همراه است که در مقایسه به انرژی الکتریکی کمتری نیاز دارند.

اگر بتوانیم از قدرت نفوذ و قابلیت های بی نظیر فناوری هایی مانند مهندسی ژنتیک استفاده کنیم تا عملکرد فرآیند فتوسنتز را در گیاهان ارتقاء دهیم در این شرایط می توان امیدوار بود این فناوری بتواند رقیبی جدی برای صفحات خورشیدی باشد و در آینده ای نزدیک جایگزین آن شود.

در حال حاضر، محققان در تلاش هستند با بهبود ثبات و راندمان این فناوری به مرحله ای برسند که بتوانند نیروگاه های خورشیدی را به تولید انبوه رسانده و به عنوان نسل جدیدی از باتری ها روانه بازار کنند.

اگرچه در حال حاضر بازده الکتریکی این فناوری در حد متوسط است، اما نباید از یاد برد 30 سال گذشته سلول های سوختی هیدروژنی نیز وضع مشابهی داشتند و امروزه فناوری ساخت صفحات خورشیدی به اندازه ای پیشرفت کرده است که می توان از آنها برای تامین انرژی مورد نیاز برای به حرکت درآوردن اتومبیل ها، اتوبوس ها و حتی انرژی مورد نیاز ساختمان های چند طبقه هم استفاده کرد.

ژنراتوری از جنس باکتری

زمین های مرطوب شش درصد از سطح زمین را اشغال می کنند. شاید به نظر برسد این مناطق از جمله قسمت هایی از سطح زمین است که هیچ کاربردی ندارد، اما گروهی از محققان هلندی که در زمینه طراحی و ساخت فناوری سلول های سوختی میکروبی ـ گیاهی تحقیق می کنند به نتایجی جالبی دست یافته اند که نشان می دهد می توانند از زمین های مرطوب به عنوان منبعی مناسب برای دستیابی به انرژی های تجدید پذیر استفاده کنند.

این گروه بر این باورند این فناوری می تواند در مناطقی که به برق دسترسی ندارند منبعی دائم برای دستیابی به انرژی الکتریکی باشد و حتی در ساختمان های چند طبقه نیز می توان با توسعه پشت بام های سبز از این فناوری به عنوان راهکاری برای تامین انرژی مورد نیاز ساکنان استفاده کرد.

برخلاف بیوگاز که در نتیجه فرآیند گوارش در شرایط بی هوازی یا تخمیر زیست توده یا بیومس تولید می شود، فناوری سلول های سوختی میکروبی ـ گیاهی در حالی که گیاه به رشد خود ادامه می دهد، انرژی تولید می کند.

ویژگی مهم این فناوری در این است که در رشد گیاه اختلالی ایجاد نمی کند و در نتیجه نمی تواند تهدیدی علیه محیط زیست باشد.

در این روش از 70 درصد مواد آلی که از طریق فرآیند فتوسنتز در گیاه تولید شده است، استفاده می شود که گیاه نمی تواند از آن استفاده کند و از طریق ریشه های گیاه خارج می شود.

در شرایط طبیعی، باکتری هایی که در مجاورت ریشه گیاهان زندگی می کنند بقایای مواد آلی گیاهی را تجزیه کرده و الکترون ها به عنوان ضایعات فر آیند فتوسنتز در مجاورت ریشه گیاه آزاد می شوند.

اگر بتوان الکترودی را در مجاورت این باکتری ها قرار داد، می توان این الکترون ها را جذب کرده و در نتیجه نیروی الکتریکی تولید کرد.

در این روش به ازای هر متر مربع پوشش گیاهی که سطح زمین را می پوشاند، 0.4 وات انرژی تولید می شود که اگرچه ناچیز است، اما به مراتب بیشتر از مقدار انرژی است که در نتیجه تخمیر زیست توده به دست می آید. به گفته محققان در آینده ای نزدیک می توان سیستم هایی را طراحی کرد که در هر مترمربع پوشش گیاهی 3.2 وات انرژی تولید کند.

با این حساب در پوشش گیاهی که پشت بامی به مساحت یکصد مترمربع را می پوشاند، می تواند انرژی مورد نیاز مصرف برق خانگی را برای مصرف متوسط 2800 کیلووات در ساعت تأمین کند.

در این فناوری می توان از انواع مختلفی از گیاهان مانند چمن که متداول ترین پوشش گیاهی است، استفاده کرد. انرژی تولیدی توسط این روش، جریان برق مستقیم با ولتاژ نسبتا پایین است که می توان به طور مستقیم از آن برای شارژ باتری ها و همچنین روشن کردن چراغ های LED استفاده کرد.

منبع:کنجکاو

انرژی خورشیدی وسیعترین منبع انرژی در جهان است. انرژی نوری که از جانب خورشید در هر ساعت به زمین می تابد، بیش از کل انرژی است که ساکنان زمین در طول یک سال مصرف می کنند. برای بهره گیری از این منبع باید راهی جست تا انرژی پراکنده آن با راندمان بالا و هزینه کم به انرژی قابل مصرف الکتریکی تبدیل شود.

۱٫ روش های تبدیل انرژی خورشیدی به انرژی الکتریکی
با استفاده از تکنولوژی های خاص، انرژی حاصل از نور خورشید را به انرژی الکتریکی تبدیل می کنند. این تکنولوژی ها را به دو دسته می توان تقسیم کرد:
_ سیستم فتوولتاییک( PV ): که عموما”تجهیزاتی جامد وبی حرکت هستند(جزدرمورد انواع مجهزبه سیستم ردیابی خورشیدی)
_ سیستم های گرمایی خورشیدی که از نور متمرکز شده خورشید برای گرم کردن مایعی که بخار آن یک توربین را به حرکت در می آورد، استفاده می کند.
در این میان استفاده از سیستم های ولتاییک برای استفاده از نور خورشید به عنوان منبع انرژی بسیاررایج تراست. استفاده از پنل های فتوولتاییک در کشورهای پیشرفته به سرعت روبه گسترش است. استفاده از انرژی خورشیدی که یکی از اشکال انرژی موسوم به ” سبز ” است از سوی طرفداران محیط زیست پشتیبانی می شود. علت این استقبال را باید در ویژگیهای انرژی خورشیدی جست.

۲٫ ویژگیهای انرژی خورشیدی
انرژی خورشیدی تمام نشدنی است.
انرژی تمیزی است و هیچ آسیبی به محیط زیست نمی رساند.
بدلیل عدم وجود قسمت های متحرک، نگهداری و اتوماسیون آن آسان است. ظرفیت آن را متناسب با نیاز می توان طراحی کرد.

۳٫ سیستم ولتاییک چیست؟
بخش اصلی یک سیستم فتوولتاییک، پنل فتوولتاییک می باشد. پنل های فتوولتاییک که درمعرض خورشید قرار می گیرند، متشکل از سلولهای فتوولتاییک هستند. این سلول ها از مواد نیمه هادی سیلیکونی ساخته شده اند و بصورت پنل هایی به روی بام خانه ها و بطورمثال درچندین خانه درلس آنجلس(ایالات متحده آمریکا) نصب شده است. ضمن اینکه سیستم فتوولتاییک شامل تجهیزاتی ازجمله مبدل هایی برای تبدیل جریان مستقیم به جریان متناوب می باشد.

۴٫ اصول کار یک پنل فتوولتاییک
پنل های فتوولتاییک از نیمه هادیها ساخته شده. وقتی نورخورشیدبه یک سلول فتوولتاییک می تابد، به الکترون ها در آن انرژی بیشتری می بخشد.با تابش نور خورشید الکترونها در نیمه هادی پلاریزه شده.
بدین ترتیب بین دو الکترود منفی و مثبت اختلاف پتانسیل بروز کرده و این امر موجب جاری شدن جریان بین آنها می گردد.

۵٫ میزان تولید انرژی الکتریکی بوسیله یک سیستم فتوولتاییک
میزان تولید برق بوسیله یک سیستم فتوولتاییک معمولا” از ۲ تا ۵۰ کیلووات می باشد. یک سیستم فتوولتاییک که برای نصب روی بام ساختمان ها در شهر لس آنجلس ساخته شده است با ظرفیت توان ۲ کیلو وات،۳۶۰۰کیلو وات ساعت انرژی در سال تولیدمی کند. این میزان تولید انرژی باعث ۳/۴ تن صرفه جویی درسوخت زغال سنگ برای تولید برق شده و همچنین مانع ورود گاز به اتمسفرمی گردد.
دیگر که با ظرفیت ۱۰ کیلو وات در دره تنسی در ایالات متحده امریکا نصب شده ، بطورمتوسط یک سیستم pv در حدود ۱۶۵۰۰ کیلو وات ساعت انرژی در سال تولید می کند.این میزان انرژی کمی بیش از نیازمصرف برق یک خانه متوسط در ایالت متحده است.

۶٫ انتخاب سایت های خورشیدی جهت نصب پنل های فتوولتاییک
سایت ها باید با معیارهای لازم فیزیکی همخوانی داشته باشند ، ازجمله اینکه آنها رو به جنوب باشد ،به خوبی در معرض آفتاب قرار داشته باشند ( آفتاب گیر باشند ) و فضای لازم و همچنین ساختار مناسبی برای نصب پنل های فتوولتاییک داشته باشند.

۷٫ ویژگیهای سیستم های PV
به فصول بستگی ندارند ، اما در طول شبانه روز از ساعت اولیه صبح تا غروب می توانند تولید برق بوسیله سیستم های PV برق تولید کنند. پیک تولید آنها در ساعات ظهر می باشد.
واحدهای فتوولتاییک در صورت ابری بودن هوا نیز می توانند برق تولید کنند، هر چند خروجی آنها کاهش می یابد. در یک روز بسیار ابری کم نور ، یک سیستم فتوولتاییک ممکن است ۵ تا ۱۰ درصد نور خورشید در روزهای عادی را دریافت دارد، به طبع خروجی آن نیز به همان میزان کم خواهد شد.
پنل های خورشیدی در دمای پایین تر ، برق بیشتری تولید می کنند . این تجهیزات همچون سایر دستگاههای الکتریکی در صورتی که هوا خنک باشد، بهتر کار می کنند. البته سیستم هایPV در روزهای زمستانی کمتر از روزهای تابستانی انرژی تولید می کنند که علت آن نه برودت هوا ، بلکه کاهش ساعات روز و پایین بودن زاویه تابش خورشید است.

۸٫ آسیب پذیری دستگاه های PV
پنل های خورشیدی طوری ساخته شده اند که در برابر همه سختی های محیط مانند سرمای شدید قطبی ، گرمای بیابان ، رطوبت استوایی و بادهای با سرعت بیش از ۱۲۵ مایل در ساعت مقاومت می کنند. با این حال جنس این وسایل از شیشه بوده و در اثر ضربات سنگین ممکن بشکنند.

۹٫ بهره برداری از سیستم های فتوولتایی برای استفاده از انرژی خورشیدی در سطح جهان 
استفاده از انرژی خورشیدی به عنوان یک منبع به دلیل ویژگی هایی که در آغاز این مقاله ذکر شد، کاملا” فراگیر شده است. شرکت های متعددی در کشورهای مختلف نسبت به نصب این سیستم ها اقدام کرده اند و کار بهینه سازی این سیستم ها ، همچنان ادامه دارد.
شرکت آب و برق لس آنجلس در نظر دارد برنامه ایی را برای نصب سیستم های برق خورشیدی شرکت آب و برق لس آنجلس روی سقف ساختمان های این شهر به مورد اجرا گذارد. به موجب این طرح تا سال ۲۰۱۰ ،۰۰۰/۱۰ سیستم فتوولتاییک روی سقف ساختمان ها اعم از مسکونی و تجاری نصب خواهند شد. این سیستم ها در اتصال با شبکه کار می کنند. طبق این برنامه، هر ساختمانی برق خویش را تامین خواهد کرد. در صورتی که میزان تولید برق ساختمانی کمتراز نیاز مصرف آن باشد و همینطور در شب، کمبود برق ازسوی شبکه سراسری جبران می شود و برعکس اگرساختمانی بیش ازمصرف خود برق تولید کند، این انرژی اضافی به شبکه برق جاری خواهد شد.
اداره آب و برق لس آنجلس برای نصب سیستم های خورشیدی روی بام ساختمانها شرایطی به قرارزیر وضع کرده است:
* ساختمان یک طبقه و سقف آن تخته کوبی شده باشد.
* عمر ساختمان کمتر از ۱۰ سال باشد.
* فضای آزاد آن حداقل ۳۰۰ متر مربع و شیب آن بین ۱۰تا ۲۵ درجه باشد.
* ترجیحا” سوی شیب بام ساختمان به سمت جنوب یا جنوب غربی بوده و در ساعات بین ۱۱ قبل از ظهرتا ۴ بعد از ظهر سایه نخورد.
شرکت TVAدر ایالت تنسی آمریکا نیز اقدام به استفاده از انرژی خورشیدی به عنوان یک منبع انرژی ” سبز ” کرده است. این شرکت برای نمایش تولید برق خورشیدی و به منظور تشویق مشترکین خود به استفاده از آن دو سایت انرژی خورشیدی ، یکی درموزه علوم کامبرلند و دیگری دریک گردشگاه توریستی دردالیورد دایرکرده است.
تحقیق در زمینه کاربرد عملی سیستم برق با استفاده از پنل های فتوولتاییک بصورت متصل در شبکه برق اکیناوای ژاپن نیز ادامه دارد. این تحقیقات شامل بررسی ویژگیهای عملکرد سیستم و تاثیر باتری ها بر شبکه و همینطور راندمان و تداوم برق رسانی شبکه می باشد. در میاکو ، مصرف برق به هنگام شب ، تقریبا” با پیک روز برابر است. بنا براین از انرژی خورشیدی برای تامین بخشی از نیاز برق روزانه بطورمستقیم و برق شبانه از طریق باطری ها استفاده می شود.
انــرژی خورشیــدی در ایــران فــراوان امــا گــران
بیشترمناطق مرکزی و کویری ایران سرشارازمنابع انرژی خورشیدی هستند. در کویر از یک و نیم هکتار زمین ، در هر ساعت ، می شود یک مگاوات انرژی برداشت کرد.اما هزینه تبدیل انرژی خورشیدی به برق ، خیلی بالا است.( ۲۵۰ تا ۴۵۰ هزار تومان )که این رقم باید به ۶۰ تا ۷۰ هزار به ازای هر کیلو وات برسد.
وزارت نیرو ۱۰۳۳ آبگرمکن خورشیدی در شهرهای بوشهر، طبس، یزد، بجنورد، زاهدان و اصفهان نصب کرده است.
در خراسان نیز جهت تامین برق مورد نیاز پاسگاه مرکزی گزیک صفحه فتوولتایی نصب شده است که باید هر چندساعت یک بار رو به خورشید چرخانده شوند.( درست مانند گلهای آفتابگردان ).
با این وجود برنامه چهارم توسعه سهم چندانی برای انرژی خورشیدی درنظرنگرفته است و حالا همه توجهات معطوف به باد است چون فن آوری های استفاده ازباد بسیار مقرون به صرفه تر است. با امکانات موجود هر کیلووات انرژی را می شود با ۸۵ هزار تومان به برق تبدیل کرد.
استــفاده از انــرژی باد در ایران :
وزش باد در بخشهایی از خراسان و گیلان وضعیت مطلوبی دارد. تا کنون ۱۵ مگاوات نیروگاه بادی درمنطقه منجیل گیلان نصب شده که درحال افزایش به ۶۰ مگاوات می باشد.
در این میان یکی دیگر ازراههایی که هم اکنون درایران به آن اندیشیده می شود استفاده اززباله ها است.هنوز دو پنجم (۴۰%) ساکنان زمین برای تامین نیازهای اولیه خود به انرژی از هیزم ، فضولات حیوانی و ضایعات زراعی استفاده می کنند.
استفـاده از گاز متان :
در ایران طرحهایی برای استفاده ازگازهای متصاعد اززباله های متراکم شهری شروع شده است. در صورت استفاده درست از فن آوری استخراج گازمتان اززباله ها که به آن “آتشکاف ” گفته می شود ، می توان ۷۰% تا ۸۰% انرژی مفید زباله ها را بازیافت کرد.یکی از این طرحها در اطراف مشهد اجرا خواهد شد.
در حال حاضر تهران بیشترین حجم زباله شهری را تولید می کند. خراسان که در مقام دوم قرار دارد یک سوم این مقدار یعنی حدود یک میلیون تن زباله می سازد. کارشناسان دفتر انرژی های نو در ایران امیدوارند با ایجاد تاسیسات جمع آوری و تمرکز گازهای ناشی از انباشت زباله های شهری ، گرمای زیادی برای تولید برق بدست آوردند.
راه آینــده :
با این همه اوصاف ، آژانس بین المللی انرژی در آخرین گزارش خود پیش بینی کرده است که تا سی سال آینده سوختهای فسیلی همچنان مهمترین منابع تامین انرژی خواهند بودو سهم انرژی های تجدید پذیر از ۳% فراتر نخواهد رفت و تقاضای جهانی انرژی ظرف این سه سال دو سوم افزایش خواهد یافت و البته در ایران نیز هر سال به دو تا سه هزار مگاوات انرژی جدید نیاز است که سهم منابع تجدیدنیازاست که سهم منابع تجدید پذیر در تامین آن بسیارناچیزاست .
اما به هر حال حرکت بسوی انواع انرژی های نو یا تجدیدپذیر ما را از فاجعه تمام شدن نفت و سایر منابع تجدید ناپذیرانرژی می رهاند . ضمن آنکه چشم اندازرشد فن آوری ها نیز بسیارروشن است. با پیشرفت نانو فن آوری امیدهایی برای جهش در شیوه های تولید انرژی و مقرون به صرفه شدن آن به وجود آمده است که می تواند در تغییر پیش بینی های مراکزی چون آژانس بین المللی انرژی تاثیر بگذارد.

درحال حاضر تفکر جامعه بشری برای حفظ محیط زیست خود و نجات کره زمین و حیات آن (تغییرات آب وهوای و غیره) از عواقب مصرف و اتمام سوخت های هیدروکربوری و آلودگی های پایدار سوخت های اتمی به سمت سوخت هایی منعطف شده است که علاوه بر پاکسازی محیط وحفظ زیست آن همگام بابرنامه های حفاظت محیط زیست سازمان ملل متحد (EPA)، که خود سبب صیانت سوخت های هیدروکربوری برای آینده بشر نیز هست، حرکت می کند.

بیشتر کشورهای دنیا برنامه ریزی گسترده ای برای تأمین انرژی مورد نیاز خود از طریق انرژی های نو انجام داده اند. با توجه به روند کنونی، کشورهای اروپایی به دنبال توصیه اتحادیه اروپا و نیاز خود، به سمت استفاده از انرژی های جانشین و تجدیدپذیر، تا سال۲۰۳۰ میلادی حدود ۱۵ درصد از مجموع انرژی مورد نیاز خود را از طریق انرژی های تجدید پذیر، تأمین خواهند کرد.

زیست توده (بیوماس) و بیوگاز حاصل از آن یکی از انواع انرژی است که می تواند از زباله یا کشت گیاهان مخصوص به دست آید و می توان جانشین بخشی از انواع دیگر انرژی شود.

بیوماس به مواد بیولوژیکی (گیاهی و حیوانی) مرده یا زنده گفته می شود که هنوز کاملاً تجزیه یا تخمیر نشده باشند. از تخمیر بیوماس گازمرداب یا بیوگاز تولید می شود.به طورکلی در دوسوم خشکی کره زمین، کشت محصولات کشاورزی امکان پذیر است که می توان از این انرژی استفاده کرد ولی درحال حاضر فقط در ۱۵ الی ۲۰ درصد خشکی کشت می شود.

امروزه نصف جمعیت جهان برای استفاده های گرمایی و آشپزی از چوب استفاده می کنند و مصرف چوب سالانه حدود۲ الی ۳ درصد افزایش می یابد. درسال۱۹۹۰ مصرف چوب، درحدود ۲ میلیارد مترمکعب (حدود۱۰ میلیون بشکه در روز معادل نفت) بوده است منابع انرژی بیوماس را می توان با استفاده از روش های جدید مهندسی ژنتیک گسترش داد. راه هایی نیز وجود دارد که از آنها می توان برای بالابردن کیفیت سوخت استفاده کرد، مانند تبدیل چوب به زغال، زباله چوب و خاک اره را هم از طریق فشردن و شکل دادن، به صورت قالب(Pellet) در می آورند. درآمریکای شمالی و اروپا از این قبیل سوخت های جامد در صنایع استفاده می شود.

برای بالا بردن کیفیت سوخت از روش های شیمیایی هم استفاده می کنند. در واحدهای تولید بیوگاز، اثرهای بیوشیمیایی موجودات ذره بینی از طریق فراورش هضم غیر هوازی(Anaerobic Digestion)، تجزیه موادآلی را به وسیله موجودات ذره بینی بدون اکسیژناسیون که منجر به تولید گازمتان می شود، انجام می دهند در هضم غیر هوازی واکنش های شیمیایی، بسیار پیچیده و درچند مرحله انجام می شود.باید توجه داشت که درهر سیستمی معمولاً انواع موجودات ذره بینی همزمان عمل می کنند که به سوخت و یا کودشیمیایی تبدیل می شوند.

در برزیل پروژه تولید الکل از نیشکر(تخمیر) ازسال۱۹۷۵ تاکنون با موفقیت ادامه دارد و از الکل به تنهایی و یا مخلوط با بنزین استفاده می شود. هرچند هزینه تولید الکل به حدود۵۰ دلار برای هر بشکه معادل نفت خام می رسد و از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نیست، ولی چون از تولیدات داخلی استفاده می شود و علاوه بر ایجاد اشتغال، بابت آن ارز پرداخت نمی شود، تولید الکل در این کشور همچنان ادامه دارد.

میزان اشتغال در این صنعت در کشور برزیل تا پایان سال جاری ۳۵۰ هزار نفر خواهد بود که انقلابی در حوزه انرژی خواهد بود.هدف کشور برزیل این است که در ۱۰ تا ۱۵ سال آینده در جایگاه بالاترین تولید کننده این نوع سوخت قرار گیرد. خود کفای در سوخت، از مدت ها پیش آرزوی برزیل بوده است که هنوز وارد کننده نفت است. برای تولید بیوگاز نه تنها از مواد هیدروکربوری استفاده نمی شود که از نظر استانداردهای جهانی محیط زیست، مسئله بسیار حائز اهمیتی است، بلکه از ضایعات تولیدی و زباله های دست ساخته بشر درشهرهای بزرگ، استفاده می شود که درپاک سازی محیط زیست نقش مهمی را بازی می کند.

استفاده از نفت و کلا سوخت های فسیلی در چند سال اخیر به شدت روی  محیط زیست تاثیر نامطلوبی گذاشته و جامعه بشری رو یه دفعه به خودش آورده . گرم شدن کره زمین ، آب شدن یخ های قطب ها ، وقوع باران های سیل آسا ، ریزش برف های بی موقع و … همه و همه دست به دست هم داده تا گرایش بشر به استفاده از انرژی های خدادای و طبیعی مثل انرژی باد و عضو شوید یا وارد ناحیه کاربری شوید تا بتوانید ادامه مطلب را ببینید!!!!بیشتر بشه . به نظر میاد با این رویه که جهان پیش گرفته ، منابع سوختی کشورها در چند سال آینده رو به نزول بره این منابع طبیعی جایگزین شوند .

در حالی که برخی معتقدند انرژی های طبیعی نمی توانند نیاز های بشر رو به اندازه سوخت های فسیلی تامین کنند اما در جدیدترین گزارشات و تحقیقات دانشمندان ، اگر تمام بادهای سطح کره زمین تسخیر و به برق تولید شوند ، توانی بالغ بر ۴۰۰ ترا وات تولید خواهد شد . این در حالیه کل توان مورد نیاز برای بشریت حدود ۱۸ ترا وات می باشد . حالا از طرفی اگر بادهایی که در ارتفاع زیاد می وزند رو تسخیر کنیم توانی معادل ۱۸۰۰ ترا وات خواهیم داشت . مشکلی که این وسط وجود داره اینه که زیر ساخت انجام این کار به این بزرگی هم به زمان و هم به پول زیادی نیاز داره . به امید روزی که بشریت قادر به تسخیر بادها برای تولید برق و رفع نیاز خود شود .

به اطلاع دانشجویان عزیز می رساند چنانچه کارآموزی خود را به پایان رسانده اند می بایست مدارک زیر را تحویل استاد کارآموزی نمایند: 1- فرم های پایان کارآموزی و پیشرفت 2- نامه پایان کارآموزی از سوی شرکت 3- cd گزارش کار کارآموزی لازم به ذکر است دانشجویان هرچه سریعتر جهت تحویل مدارک با استاد خود هماهنگ نمایند و از تاریخ دفاع کارآموزی مطلع گردند.

این نیروگاه عظیم که در نزدیکی ابوظبی واقع شده با هزینه ای بالغ بر ۶۰۰ میلیون دلار قادر است تا به ۲۰۰۰۰ خانه برق رسانی کند.نیروگاه شمس ۱ با ظرفیت تولید ۱۰۰مگاوات،بزرگترین تولید کننده برق خورشیدی  ذر جهان می باشد.شیخ جابر ریس شیخ نشین ابوظبی در مراسم افتتاحیه این نیروگاه اعلام کرد که امارات قصد دارد تا هفت در صد از برق تولیدی خود تا سال ۲۰۲۰ را از انرژی خورشیدی تامین کند.این نیروگاه که از نوعConcentrated Solar Power  یا csp میباشد.در این نیروگاه ها به جای استفاده ازسلول های فتوولتاییک از آینه یا لنز برای تولید انرژی الکتریسیته استفاده میشود.

سهم این نیروگاه ۶۸ در صد از انرژی پاک تولید شده در منطقه خلیج فارس است.وسعت این نیروگاه معادل ۲۸۵ زمین فوتبال است که در جنوب غربی ابوظبی واقع شده است.

         تولید برق از انرژی برق از نیروی باد نه تنها موافق حفظ محیط زیست است بلکه در مقایسه با برق گازوئیلی ارزان تر  است.       به گزارش پایگاه اطلاع رسانی صبا به نقل از خبرگزاری فارس، هزینه واقعی تولید یک کیلووات‌ساعت برق از گازوییل در حال حاضر ۳ برابر  قیمت خرید تضمینی برق بادی است، از این رو با افزایش قیمت خرید تضمینی برق بادی می‌توان تولید این انرژی پاک را در کشور اقتصادی کرد.

با فرض دلار ۲۵۰۰ تومانی و قیمت سوخت بر اساس فوب خلیج فارس(نرخ سوخت عرضه روی عرشه کشتی)، امروزه نیروگاه‌های برق بادی قابلیت رقابت با روش‌های متداول تولید برق را پیدا کرده‌اند و تاکنون بیش از ۲۴۰ هزارمگاوات-معادل ۴ برابر کل ظرفیت نیروگاه‌های ایران- نیروگاه بادی در سطح دنیا نصب شده است.

با وجود نیاز کشور به برخورداری از سبد متنوع انرژی، همچنان رونقی در صنعت نیروگاه‌های برق بادی مشاهده نمی‌شود و ۹۵ درصد برق کشور با استفاده از منابع فسیلی و مابقی آن از منابع آبی و هسته‌ای تولید می‌شود.

نگاهی به وضعیت توسعه نیروگاه‌های برق بادی در دنیا نشان می‌دهد که عمده این ظرفیت در کشورهای واردکننده انرژی از جمله چین، آمریکا، آلمان و اسپانیا نصب شده است.

در حقیقت این کشورها که متوجه محدودیت و هزینه اقتصادی استفاده از منابع فسیلی جهت تولید برق هستند، اولویت بالایی برای احداث نیروگاه‌های برق بادی قائل شده و با اتخاذ سیاست‌های حمایتی مناسب نسبت به توسعه این منابع اقدام کرده‌اند.

اصلی‌ترین سیاست مورد استفاده جهت افزایش ظرفیت تولید نیروگاه‌های برق بادی، سیاست خرید تضمینی برق بادی با قیمت مناسب است که در بیش از ۶۱ کشور دنیا به اجرا در آمده است.

در مقابل اصلی‌ترین چالش احداث نیروگاه‌های بادی را می‌توان پایین بودن قیمت خرید تضمینی برق تجدید پذیر بادی دانست. قیمت خرید تضمینی هر کیلووات‌ساعت برق از نیروگاه‌های بادی در حالی ۱۵۰ تومان است که هزینه تولید برق در نیروگاه‌های حرارتی بسیار بالاتر از این میزان است.

به عنوان نمونه ۱۶ درصد  برق کشور با استفاده از گازوییل تولید می‌شود که با فرض قیمت دلار ۲۵۰۰ تومانی و قیمت سوخت در فوب خلیج فارس(نرخ حامل انرژی بر اساس تحویل روی عرشه کشتی)، هزینه واقعی تولید یک کیلووات‌ساعت برق از گازوییل در حال حاضر ۵۵۰ تومان است. این رقم بیش از ۳ برابر  قیمت خرید تضمینی برق بادی است.

بنابر این قیمت پایین خرید تضمینی برق بادی در مقایسه با برق گازوییلی توجیه اقتصادی فعالیت در این صنعت را با سوال جدی مواجه کرده است و همان گونه که مشاهده می‌شود، بخش غیردولتی در کشور رغبتی برای ورود به این بخش ندارد.

توجه به نیاز واقعی نیروگاه‌های برق بادی نشان می‌دهد، خرید تضمینی یک کیلووات ساعت برق با نرخ ۴۵۰ تومان سوددهی نیروگاه‌های برق بادی را در محدوده مناسبی قرار می‌دهد.

نرخ بازده داخلی  نیروگاه‌های برق بادی با این قیمت به ۳۵ درصد خواهد رسید و حداقل حاشیه سود سرمایه‌گذاران تامین خواهد شد.

به علاوه این نرخ از هزینه تمام شده برق گازوییلی کمتر است و می‌توان با احداث نیروگاه‌های برق بادی، تولید برق با استفاده از گازوییل را به تدریج متوقف کرد.

سجاد حسین‌نیا، کارشناس مرکز مطالعات راهبردی انرژی دانشگاه تهران

در پاسخ به اين سؤال بايد گفت در شرايط مساوي ، بدليل وجود فركانس در جريان برق متناوب ( AC ) ، صدمات 3 تا 5 برابر بيشتر و اين نوع جريان ها از جريان برق مستقيم (DC ) خطرناك تر هستند ، چرا كه وقتی فردی الکترود برق داری را در دست می گیرد مقدار کافی از جریان متناوب می تواند موجب ايجاد اسپاسم عضلاني در فرد شده و باعث گردد که فرد به وضعيتي بنام چنگ مبتلا شده كه قادر نيست خود را از منبع جریان آزاد کند. و دليل ديگر اين كه تغيير مداوم جهت جريان در برق متناوب باعث ضربات شديدي بر سلسله اعصاب شده و باعث كاهش مقاومت بدن انسان نيزمي گردند و به همين دليل آثار شوک الکتریکی می تواند بسته به ولتاژ، طول مدت، جریان، مسیر عبور جريان و غیره متفاوت باشد. آستانه درک زماني كه عبور جريان حدود 25 ميلي آمپر در فركانس 50 تا 60 هرتز مي تواند باعث از كار افتادن سيستم تنفسي و مرگ انسان شوند ، در صورتيكه جريان حدود 50 ميلي آمپر در برق مستقيم اين شرايط را موجب شده و باعث مرگ در انسان مي گردد. البته اين مقادير در استانداردهاي مختلف متفاوت هستند ولي اصل موضوع تفاوت نمي كند.

شايان ذكراست جريان با فركانس 50 يا 60 هرتز چندين برابر خطرناك تر از جريان با فركانس هاي بالاتر است . البته در جريانهاي برق متناوب (AC) با فرکانس 100 تا 200 کيلوهرتز نحوه اثر گذاري جريان برق روي بدن به جاي شوک و خارش به صورت حرارت ظاهر ميشود و اساسآ حرارت و سوختگي تنها اثرات شوک ناشي از عبور جريان با فرکانس هاي بالاي 100 کيلو هرتز مي باشند.

                           یک راه جدید جدید تولید انرژی بادی، توربینهای کوچکتر کارآمد در چشم انداز می باشد که توسط مخترع دربی شایر (Derby Shire) با پشتیبانی دانشگاه ناتینگهام ترنت(Nottingham Trent) توسعه یافته است. پروژه توسعه پایدار دانشگاه به کمک بنیانگذار نوآوری انرژی بادی، هیث اودمن (Heath Evdemon) برای پیشرفت فن آوری هاروستر باد ( یک سیستم کوچک قادر به تولید در طیف وسیعی از سرعت باد) آمده است. با طول پره فقط یک متر هاروستر باد توان بالقوه مصارف تجاری و خانگی را دارد. توربینهای بادی سنتی به طور معمول دارای سه پره می باشند که به دور محور افقی در بالای برج فولادی دوران می کنند. این توربینها اکثرا حداکثر توان خروجی را در سرعت بادهای ۳۰ مایل بر ساعت دارند و برای جلوگیری از خسارات ناشی از طوفان در سرعتهای ۵۰ مایل بر ساعت و یا بالاتر تعطیل می شوند که این خود بهره وری بعضی از توربینها را کاهش می دهد. برداشت جدید باد بر اساس یک حرکت رفت و برگشتی است که از ایرفویل های افقی مشابه مورد استفاده در هواپیما بهره می جوید. عملا بدون سرو صدا می باشد و وان ولید برق در سرعتهای پایین را دارد که ممکن است در مخالفت کمتری با تاسیسات جدید باشد. همچنین در سرعتهای باد بالا نیز نسبت به توربینهای بادی حال حاضر عملیاتی تر است. میتوان آنها را در هر اندازه تا حدود ۱۵ متر ساخت و در مناطق برجسته مانند تپه ها و دامنه کوه و ساختمانها و سازه های داخلی،کشاورزی و صنعتی تنها نیاز به حدود نیم متر ارتفاع از زمین دارد. همه سایز ها قابل تقسیم به قطعات کوچکتر می باشند بطوریکه برای حمل نیازی به استفاده از ماشینهای سنگین (ویژه مناطق حساس زیست محیطی) ندارند. به منظور اینکه برداشت کننده باد (wind harvester) از مرحله نمونه اولیه به یک مدل کاری کامل برسد، کارخانه بودجه یک متخصص برای کمک به نوآوری در طراحی و توسعه قاب، پایه چرخش، بازوی تاب خورنده، ایرفویل ها، ژنراتور و بدنه بیرونی را تامین کرده است. همچنان شرکت از دکتر امین الحبیبه، محقق در طراحی پیشرفته و فناوری ساخت در دپارتمان معماری، طراحی و محیط زیست کمک دریافت می نماید.