فراوری برق از آب لوله کشی - فدایی داری

به گزارش فدایی داری، پژوهشگران دستگاهی ساختند که می تواند از آب شور و آب لوله کشی های شهری، برق فراوری کند. این کار با الهام از فرآیند تبخیر در گیاهان اجرا شده است.

به گزارش فدایی داری ، تبخیر یک فرآیند طبیعی است که درهمه جا دیده می گردد، تقریبا نیمی از انرژی خورشید که به زمین می رسد، صرف فرآیندهای تبخیر می گردد. از سال 2017، محققان در کوشش اند تا پتانسیل انرژی تبخیر را به وسیله اثر هیدروولتائیک (HV) مهار نمایند. در این ابزار عبور یک سیال از سطح باردار دستگاه نانویی منجر به فراوری الکتریسیته می گردد.

به نقل از مهر، تبخیر یک جریان مداوم در درون نانوکانال داخل این دستگاه ایجاد می نماید، که این جریان نقش پمپ را ایفا نموده و به حرکت سیال یاری می نماید. این اثر در میکرولوله های درون شاخ و برگ گیاهان مشاهده می گردد، جایی که به لطف ترکیبی از فشار مویرگی و تبخیر طبیعی، حمل و نقل آب در کل گیاه رخ می دهد.

اگرچه در حال حاضر دستگاه های هیدروولتائیک وجود دارد، اما درک عملکردی بسیار کمی از شرایط و پدیده های فیزیکی حاکم بر فراوری انرژی در مقیاس نانو وجود دارد. این یک شکاف دانش است که جولیا تاگلیبو و همکارانش به سراغ آن رفتند.

آن ها ترکیبی از آزمایش و مدل سازی چندگانه را برای توصیف جریان سیال، جریان یون و اثرات الکترواستاتیک را با هدف بهینه سازی دستگاه های HV انجام دادند.

با استفاده از یک پلتفرم نو، این گروه برای اولین بار اقدام به آنالیز برهمکنش های بین سطحی در پدیده هیدروولتائیک کردند. این گروه دریافتند که دستگاه هیدروولتائیک می تواند در محدود وسیعی از شوری کار کند در حالی که پیش از این تصور می شد که احتیاج به آب کاملا خالص است تا برترین عملکرد به دست آید.

در این پروژه محققان با استفاده از روش لیتوگرافی کلوئیدی نانوکره پیروز به ساخت این دستگاه شدند. با این روش می توان شبکه هگزاگونالی از نانوستون های سیلیکون را با دقت در فضایی تعیین ایجاد کرد. این فضای بین ستون ها کانال هایی ایده آل برای تبخیر نمونه ایجاد می نماید که به راحتی می توان آن را تنظیم کرد تا درک بهتری از اثر محدودیت فضا را به دست آورد.

انور شرح می دهد: در بیشتر سیستم های سیال حاوی محلول های نمکی، شما تعداد برابر یون های مثبت و منفی دارید. با این حال، وقتی مایع را به یک نانوکانال محدود می کنید، فقط یون هایی با بار مخالف سطح باردار باقی می مانند که این به معنای فراوری جریان و ولتاژ است. با افزایش غلظت یون های سیال، بار سطحی الکترود نانوابزار نیز افزایش می یابد. در نتیجه می توانیم از سیالات با غلظت بالاتر نمک استفاده کنیم که این به معنای ساده سازی دستگاه های فراوری برق است که می تواند از آب شیر یا حتی آب شور نیز استفاده کند.

5858