لرزش ديوارها هم برق توليد مي كند

 

لرزش ديوارها هم برق توليد مي كند

تلويزيون ، يخچال و ساير لوازم برقي منزلتان را تصور كنيد كه نيروي خود را از انرژي توليد شده از لرزش پنجره و ديواره هاي ساختمان مسكوني شما مي گيرد.

فكر مي كنيد چنين چيزي تا چه حد عملي باشد؟ ماسايوكي ميازاكي كه يكي از محققان آزمايشگاه مركزي توكيوست ، براي رسيدن به چنين هدفي تلاشهاي فراواني كرده است.

او بتازگي توانسته است يك ژنراتور در حال حاضر خيلي كوچك بسازد كه مي تواند حركات ساختمان ها را به الكتريسيته تبديل كند و نيروي راه انداختن يك سنسور حرارتي يا نوري را كه يك بار در هر ساعت كار مي كند؛ تامين نمايد.

گرچه خروجي اين ژنراتور بسيار كوچك و فقط در حد 10ميكرووات است ؛ اما دانشمندان آينده اي خوب را براي آن پيش بيني مي كنند و اميدوارند كه در دهه هاي آينده ، اين ژنراتور بتواند بازدهي خوبي داشته باشد.
به طوري كه بتوان سيستم هاي رايانه اي بدون باتري را به كمك آن راه اندازي كرد.
كار ميازاكي در واقع قسمتي از يك جنبش رو به رشد ميان دانشمندان است كه هدف آن يافتن ، خلق كردن و كسب منابع انرژي جايگزين ولو در مقادير كوچك ، يعني بسيار كمتر از يك وات است. اين دانشمندان اميدوارند كه بتوانند انرژي را از هر چيزي ، از لرزش ديوارها و پنجره ها گرفته تا حركات هوا و بدن انسان ها برداشت كنند.
در حالي كه منابع جايگزين انرژي به تنهايي نخواهند توانست الكتريسيته بيشتري را توليد كنند؛ اما مي توانند وسايل كوچكي از قبيل تراشه هاي رايانه اي ، شبكه هاي حسگر بي سيم و يا تلفنهاي همراه را به راه اندازند. ايده اين كار نيز بسيار ساده است.

درست همانند برخي از ساعتهاي مچي كه نيروي خود را از حركات اتفاقي دست يك شخص مي گيرند، اين وسايل نيز انرژي خود را از حركات اتفاقي ديگر چيزها كسب مي كنند

يك باطري آبي

در يك تلاش ديگر از اين دست لاري كاستيوك از دانشگاه آلبرتاي كانادا در حال كار روي يك نوع باتري است كه نيروي خود را از آب مي گيرد، يعني توليد الكتريسيته به طور مستقيم از آب ، اما در مقياس بسيار كوچك.

در حال حاضر نيز واژه اي با نام هيدروالكتريسيته يا همان برق آبي وجود دارد و بيشتر افراد نيز با آن آشنا هستند.
در هيدروالكتريسيته ، آب از ارتفاعي به پايين مي ريزد و توربين ها را چرخانده و به اين ترتيب الكتريسيته توليد مي كند؛ اما روشي اين دانشمند باارزش كه ذكر شد، كاملا فرق دارد.

وي آب را تحت فشار قرار مي دهد و آنها را از كانال هاي ميكروسكوپي و بسيار بسيار ريز كه درون يك لوله شيشه اي قرار دارند، رد مي كند و به اين ترتيب مستقيما برق را از آب مي گيرد.

با عبور آب از سطح كانال ها، يونهاي آب به سطوح جامد ماليده مي شوند و شارژ الكتريكي شده و به كمك الكترودهايي كه در انتهاي هر يك از كانال ها قرار مي گيرند، انرژي الكتريكي استخراج مي شود.
گرچه جريان توليد شده در اين روش نيز بسيار كم و در حد 4 ميكرووات است ؛ اما اگر ميليون ها كانال با خصوصيات ذكر شده به يكديگر ملحق شوند، مي توان خروجي را افزايش داد و به اين ترتيب نيروي كافي خلق يك باتري آبي را به دست آورد

توليد الكتريسيته با كمك نيروى جزر و مد

 

توليد الكتريسيته با كمك نيروى جزر و مد

انرژى پايان ناپذير


نيروگاه هاى توليد الكتريسيته در اعماق آب درياها با استفاده از قدرت جزر و مد مى توانند كمكى براى مسئله انرژى جامعه بشرى باشند. نخستين پروژه از اين نمونه با يك سيستم نوين، در حال حاضر مشغول به كار است.

پره هاى 11 مترى يك توربين زير آبى به آرامى و بدون سر و صدا در حال گردشند. اين نخستين پروژه توليد الكتريسيته از نيروى جزر و مد در عمق درياست كه به شيوه اى نوين به كار گرفته شده است. توربين هاى توليد انرژى، كه در عمق 20 مترى در فاصله 2 كيلومترى ساحل «دوون» واقع در جنوب غربى انگليس كار مى كنند حاصل 4 سال تلاش مهندسان و كارشناسان دانشگاه كاسل آلمان است. اين تنها نيروى جزر و مد است كه پروانه هاى عظيم اين توربين هاى زيرآبى، با نام «جريان دريايى» را به چرخش درمى آورد. اين توربين ها، برخلاف توربين هاى بادى كه وابسته به شرايط آب و هوايى هستند مى توانند در اعماق دريا و به دور از تغيير و تحولات جوى به طور دائم به كار خود ادامه داده و به توليد الكتريسيته بپردازند.

در واقع، اينجا، صحبت از يك منبع انرژى پايان ناپذير است. البته بايد خاطرنشان شد كه استفاده از اين نيرو، ايده جديدى نيست. در قرن يازدهم ميلادى نيز آسيابان هاى سواحل ولز، سنگ هاى آسياب خود را با كمك نيروى جزر و مد به كار مى انداختند و بر همين اساس هم يك نيروگاه بهره بردارى از قدرت جزر و مد در «سانت متلو»ى فرانسه از 35 سال پيش تاكنون به كار مشغول است. اما از اين روش، تنها در شمار اندكى از سواحل جهان مى توان استفاده كرد. يعنى در سواحلى كه تفاوت ارتفاع سطح آب، در حين جزر و مد بيش از چندين متر است.

توربين موسوم به «جريان دريايى» نيز، از اين تفاوت ارتفاع استفاده مى كند. اما كار اين توربين، بر اصل ديگرى استوار است. اين چرخ آسياب زير دريايى، مانند نمونه هايى كه قبلاً از آنها ياد كرديم از نيروهاى عمودى بالا و پائين رفتن سطح آب استفاده نمى كند بلكه از جريان هاى افقى اى بهره مى گيرد كه بر اثر جزر و مد به وجود مى آيند. به همين دليل اين توربين جديد مى تواند در مكان هاى ديگر با ميزان كمتر جزر و مد نيز به كار گرفته شود.

از مزيت هاى ديگر اين توربين ها مى توان به اين نكته اشاره كرد كه براى به حركت درآوردن اين توربين ها نيروى زيادى لازم نبوده و اين توربين ها قادرند با سرعت هاى بسيار پائين نيز به حركت درآيند. ميزان كار مفيد به دست آمده از اين توربين ها 2 برابر ميزان كار مفيد توربين هاى بادى بر روى زمين است چرا كه جرم حجمى آب 700 بار بيشتر از جرم حجمى هواست و به همين علت نيروهاى انتقال يافته بزرگتر هستند. بايد يادآورى كنيم كه توربين «جريان دريايى» هنوز به صورت آزمايشى و با ميزان توليد حداكثر 300 كيلووات كار مى كند اما قرار است به زودى توربين ديگرى به كار گرفته شود كه حداقل 2 برابر توربين كنونى است.

متخصصان امر، تنها در اروپا 100 محل را شناسايى كرده اند كه مى توان در آنها با كمك نيروى جريان هاى دريايى، اختلاف ارتفاع سطح آب در هنگام جزر و مد و امواج، جمعاً 12 هزار مگاوات الكتريسيته توليد كرد: يعنى به ميزان 10 نيروگاه بزرگ اتمى. انرژى توليد شده 15 تا 20 درصد انرژى مورد نياز كشورهاى اروپايى است.

در سواحل نروژ توربين هاى مشابهى به كار گرفته شده اند. اين توربين ها قرار است به صورت آزمايشى، ابتدا تامين كننده برق ،50 سپس 1000 و سرانجام 20 هزار خانه مسكونى باشند. در سواحل جزيره «شتلند» توربين ديگرى به توليد الكتريسيته مشغول است. در مقابل سواحل كاليفرنيا، فلوريدا و كرانه شرقى كانادا پروژه اى مشابه به كار گرفته شده است. كارشناسان معتقدند طى 30 سال آينده مى توان از اين توربين ها براى توليد 40 درصد از انرژى مورد نياز خانه هاى مسكونى بهره جست.

در سواحل اسكاتلند براى توليد الكتريسيته تنها از نيروى امواج استفاده مى شود. باله ها جريان امواج را به درون تونلى منتقل كرده و به اين ترتيب توده هوا را به جلو مى رانند و با كمك اين توده هوا توربينى به گردش در مى آيد. اما ساده ترين سيستم بهره بردارى از انرژى جزر و مد سيستمى است كه دانماركى ها به كار مى گيرند. در اين سيستم، امواج مستقيماً توسط يك سطح شيب دار به سوى پره هاى توربين رانده مى شوند و آن را به حركت درمى آورند. طبق محاسبات شوراى مشورتى انرژى جهانى، حركت هاى دريايى از اين پتانسيل برخوردارند كه تمامى نياز جهان به انرژى را تامين سازند. البته سواحل كشور آلمان به خاطر رفت و آمد زياد كشتى ها و سرعت اندك جريان هاى آبى براى اين منظور مناسب نيستند.

در حال حاضر تقريباً 86 درصد از انرژى مورد نياز جهانيان توسط زغال سنگ، گاز طبيعى و نفت خام تامين مى گردد. اين سوخت هاى فسيلى نه تنها اثر گلخانه اى را در اتمسفر زمين تشديد مى كنند كه به نوبه خود تغييرات آب و هوايى را به دنبال دارد، بلكه منابع پايان ناپذيرى نبوده و سرانجام، روزى به پايان خواهند رسيد. طبق ارزيابى كارشناسان امر منابع نفت خام زمين كه به تنهايى 40 درصد از انرژى جهان را تامين مى كنند طى 50 تا 70 سال آينده به پايان خواهند رسيد.

 

 

 

از زباله های الکترونیک چه می دانید؟

 

از زباله های الکترونیک چه می دانید؟

 

صنعت تکنولوژی نیز راز کوچک ناپاکی در خود دارد.

 

زغال سنگ، فولاد، نفت، وقتی می خواهیم آلودگی محیطی را تصور کنیم، این مواد را که به صنایع اقتصادی بسیار قدیم متعلقند، به یاد می آوریم. آسمان دود گرفته، رودخانه های پر گل و لای، زباله های سمی. از آنجا که دنیا در حال گذر به سمت اقتصاد نوینی است، فکر میکنیم آلودگی صنعتی چیزی مربوط به گذشته های دور خواهد بود. موبایل ها، لپ تاپ ها، پخش کننده های MP3، تولیدات بی پایان کارخانه های سازنده نیمه رساناها هستند و دهکده سیلیکونی سرآغاز اقتصاد دیجیتال بود.

 

اما صنعت تکنولوژی نیز راز کوچک ناپاکی در خود دارد. او بخودی خود دارای زباله سمی است. تلفن ها و کامپیوترها حاوی فلزات خطرناکی مانند سرب، کادمیوم و جیوه هستند که اگر به دور انداخته شوند، می توانند هوا و آب را آلوده کنند. آنها زباله های الکترونیکی نامیده می شوند و در دنیا مقادیر بسیار زیادی از آن تولید می شود: 20 تا 50 میلیون تن در سال که طبق گفته سازمان ملل برای پر کردن قطاری به امتداد دور دنیا، کافی خواهد بود! آمریکا تاکنون بزرگترین تولید کننده زباله های الکترونیکی در دنیا بوده است، اما این زباله ها درجای دیگری انباشته می شوند، یعنی در کشورهای در حال توسعه مانند چین و هند، زیرا کشورهای ثروتمند این زباله ها را از کشور خود خارج می کنند. در آنجا فقرا بخصوص کودکان، رایانه ها و تلفن های شخصی خارج از رده را برای یافتن اجزای فلزی باارزش (که سمی نیز هستند) جداسازی می کنند.

در شهرهایی مانند شهرهای جنوب چین، کودکان با حفاظ ایمنی ناقص، این فلزات را ذوب می کنند و در بخار سمی آن نفس می کشند. چیزی که نتواند بازیافت شود، به راحتی انباشته می شود و رودخانه هایی که بخودی خود مسموم هستند را به لجنزاری سمی تبدیل می کند. تمام این اتفاقات تنها به دلیل امید به دستیابی چند دلار در ازای خرده ریزهای اقتصاد دیجیتال بوقوع می پیوندد.

مایکل ژائو آسیب مستقیم این واقعه را دیده است. او خبرنگار است و برای تهیه فیلم مستندی راجع به تاثیر زباله الکترونیکی به این شهر در جنوب چین که سالانه یک میلیون تن زباله در آن تجزیه می شود، سفر کرده است. او می گوید: من دیدم مردم خرده ریزهای فلزی را روی اجاق هایی که با زغال سنگ روشن شده بود، برای بدست آوردن طلا ذوب می کردند. این کار دود قرمز رنگ غلیظی ایجاد می کند که من بعد از چند دقیقه و قبل از سوختن چشمانم آنجا را ترک کردم. محققان محلی متوجه شدند کودکانی که در شهرکهای اطراف این شهر زندگی می کنند زندگی سخت تری دارند و از بیماری های تنفسی که با این زباله ها مرتبط است رنج می برند.

طبق قراردادی از سوی سازمان ملل در سال 1989 برای کنترل زباله های خطرناک که از کشورهای ثروتمند به کشورهای فقیر وارد می شود، هر کشوری میتواند بصورت یک جانبه واردات این زباله ها را ممنوع کند، و صادر کنندگان نیز قبل از فرستادن زباله باید موافقت کشور مقصد را کسب کند. اما آمریکا که مهمترین منبع تولید زباله دیجیتال و سمی محسوب می شود، هرگز این قرارداد را امضا نکرد و کشورهایی مانند چین نیز بخاطر پول، مقادیر زیادی از این ضایعات را وارد می کنند.

در کنفرانسی که اخیرا در اندونزی برگزار شد تعدادی از متخصصین محیط زیست و کشورهای فقیر عنوان کردند که تعهدنامه زیر پا گذاشته شده است و رشد زباله های الکترونیکی از مهمترین دلایل آن است.

بیشتر مشکلات عدم اجرای این قرارداد به آمریکا و صنایع تکنولوژی آن مربوط می شود، زیرا صادر کردن زباله به کشورهای فقیر از انباشته کردن و نگهداری آن در خانه ارزان تر تمام می شود!

یکی از اعضای سازمان ملل راه حلهایی را برای این معضل بیان می کند. یکی از این راه حل ها توسعه برنامه بازیابی رایانه های شخصی و تلفن هاست. مانند کاری که شرکت Dell اخیراً انجام داد. یا کاهش استفاده از فلزات سمی در تولید قطعات مانند اقدام شرکت Apple. با این حال پولی که کشورهای فقیر از راه ذوب این فلزات بدست می آورند انقدر زیاد هست که حاضر به ترک این روش نباشند، البته اگر هزینه های محیط زیست و بهداشت را در نظر نگیریم.

آنچه مسلم است، اگر ما اقدامی نکنیم، این زباله ها بیشتر و بیشتر می شوند، ما وسایل الکترونیکی بیشتری میخریم و عمر این تولیدات کوتاهتر می شود. اگر ما آن شهر جنوبی را در چین دیده بودیم، شاید برای خریدهای بعدی خود تجدید نظر می کردیم. بسیاری از مردم تصور می کنند صنعت دیجیتال، صنعت تمیزی است، در حالیکه بسیار آلوده است. چون ما آلودگی را نمی بینیم، دلیل بر این نیست که وجود ندارد