دانشمندان دانشگاه واترلو کانادا موفق شدند با استفاده از پوسته گردو و قطرات آب، دستگاهی کوچک و ارزان بسازند که می‌تواند برق تولید کند و راهی جدید برای تامین انرژی پاک و پایدار آینده باشد.
به گزارش آناژورنال، گروهی از محققان دانشگاه «واترلو» کانادا دستگاهی به نام ژنراتور الکتریکی القایی آبی (WEG) طراحی کرده‌اند که با استفاده از ساختار طبیعی پوسته گردو و حرکت قطرات آب، می‌تواند برق تولید کند.
این دستگاه که تقریبا به اندازه یک سکه است، می‌تواند دستگاه‌های الکترونیکی کوچک مانند ماشین‌حساب را روشن کند و نویدبخش راه‌حلی کم‌هزینه و سازگار با محیط زیست در حوزه انرژی باشد.
ساختار پوسته گردو مملو از منافذ ریز و به هم پیوسته است که هنگام تبخیر قطرات آب، یون‌های باردار الکتریکی از طریق این منافذ منتقل می‌شوند و واکنش زنجیره‌ای ایجاد می‌کنند.
این فرایند باعث ایجاد عدم تعادل بار الکتریکی شده که قابل تبدیل به برق است.
نازمول حسین، دانشجوی دکتری مهندسی مکانیک و مکاترونیک دانشگاه واترلو، در جریان مطالعه روی ساختار پوسته‌های مختلف آجیل، متوجه شد که گردو بهترین عملکرد را برای تولید برق دارد.
پژوهشگران پوسته‌ها را تمیز، صیقل و به شکل مناسب آماده کردند و پس از اضافه کردن الکترودها و قطرات آب، دستگاه را با استفاده از محفظه چاپ سه‌بعدی تکمیل نمودند.
هر واحد ژنراتور مقدار کمی برق تولید می‌کند، اما اتصال چهار واحد به هم توانست انرژی لازم برای روشن کردن یک ماشین‌حساب LCD را فراهم کند.
اگرچه این میزان برق در مقایسه با نیروگاه‌ها ناچیز است، اما پتانسیل‌های کاربردی آن بسیار گسترده است؛ از تغذیه حسگرها و دستگاه‌های پوشیدنی حوزه سلامت گرفته تا ابزارهای ارتباطی در مناطق دورافتاده که دسترسی به برق سنتی یا باتری دشوار است.
حسین درباره این پروژه گفت: «این دستگاه نمونه‌ای ساده اما قدرتمند از تبدیل زباله به انرژی سبز است که از طراحی طبیعت بهره می‌برد.
می‌توان دستگاه‌هایی تصور کرد که فقط با قطرات آب هوا کار کنند و در جنگل‌ها تغییرات محیطی را رصد یا در بلایای طبیعی به امداد رسانی کمک کنند.»
گروه پژوهشی در حال حاضر روی کاربردهای جدید این فناوری کار می‌کند، از جمله ژنراتورهای پوشیدنی که می‌توانند انرژی را از عرق یا باران جمع‌آوری کنند.
همچنین تحقیق روی جایگزینی پوست گردو با سایر مواد طبیعی مانند چوب ادامه دارد.
سایت علمی ساینس گزارش داده است که اگر این فناوری به طور گسترده موفق شود، می‌تواند جایگزین کم‌هزینه و دوستدار محیط زیست باتری‌ها شده و دسترسی به انرژی پاک را در جهان توسعه دهد.
سوالات متداول:
۱. چگونه پوست گردو می‌تواند برق تولید کند؟
پوسته گردو دارای ساختار متخلخل است که هنگام تبخیر قطرات آب، یون‌های باردار الکتریکی از منافذ آن عبور کرده و جریان الکتریکی ایجاد می‌شود.
۲. کاربردهای اصلی این فناوری چیست؟
این فناوری می‌تواند برای تامین برق دستگاه‌های کوچک مانند حسگرها، فناوری‌های پوشیدنی سلامت و ابزارهای ارتباطی در مناطق دورافتاده کاربرد داشته باشد.
۳. آیا این فناوری می‌تواند جایگزین باتری‌های مرسوم شود؟
اگر توسعه یابد، می‌تواند جایگزینی کم‌هزینه و دوستدار محیط زیست برای باتری‌ها باشد و دسترسی به انرژی پاک را گسترش دهد.
۴. این فناوری چه مزیتی نسبت به روش‌های فعلی تولید برق دارد؟
از مزایای اصلی آن می‌توان به هزینه پایین، استفاده از مواد طبیعی و بازیافتی و سازگاری با محیط زیست اشاره کرد.
۵. آیا مواد دیگری غیر از پوست گردو برای این ژنراتور قابل استفاده هستند؟
تحقیقات در حال بررسی جایگزینی پوست گردو با مواد طبیعی دیگر مانند چوب است تا کارایی و کاربردهای بیشتری پیدا کند.
