دانشمندان سنگاپوری از قطرات آب برق می گیرند

به گزارش سرویس علم و فناوری تابناک، این سیستم ساده و کم‌هزینه، با استفاده از یک لوله باریک و چند قطره آب، توانست ۱۲ چراغ LED را به مدت ۲۰ ثانیه روشن نگه دارد. این دستاورد نوآورانه نه‌تنها گامی مهم در تولید انرژی پایدار محسوب می‌شود، بلکه می‌تواند آینده‌ای سبزتر و سازگار با محیط‌ زیست را رقم بزند.

یک گام نوآورانه در تولید انرژی پاک

به گفته دکتر سیاولینگ سو (Siowling Soh)، استاد دانشگاه ملی سنگاپور و نویسنده مسئول این پژوهش، این فناوری با تکیه بر پدیده‌ای به نام جریان پلاگ (Plug Flow) توسعه یافته است؛ پدیده‌ای که در آن تمام ذرات سیال در یک مقطع، با سرعت و جهت یکسان حرکت می‌کنند.

دکتر سو توضیح داد: «قطرات آب که از طریق یک لوله عمودی باریک حرکت می‌کنند، می‌توانند با الگوی خاصی از جریان، انرژی برق قابل توجهی تولید کنند. این الگو امکان برداشت انرژی از باران را برای تولید برق پاک و تجدیدپذیر فراهم می‌آورد.»

چگونه از قطرات آب برق تولید می‌شود؟

در این روش، آب از طریق یک سوزن فلزی از پایین یک برج وارد لوله‌ای عمودی به طول ۳۲ سانتی‌متر و قطر ۲ میلی‌متر می‌شود. این قطرات آب که اندازه‌ای مشابه قطرات باران دارند، درون لوله به صورت قطره‌ای و جدا از هم حرکت می‌کنند و باعث ایجاد الگوی جریان پلاگ می‌شوند.

این نوع جریان باعث تفکیک بار الکتریکی در سطح داخلی رسانای لوله می‌شود. در انتهای لوله، آب جمع‌آوری‌شده و الکتریسیته تولیدشده از طریق سیم‌هایی در دو سر سیستم برداشت می‌شود.

عملکرد فوق‌العاده تولید برق از آب با بازدهی بالا

این سیستم موفق شده است که بیش از ۱۰ درصد انرژی قطرات باران در حال سقوط را به برق تبدیل کند. این میزان، پنج برابر بیشتر از بازدهی روش‌های معمول تولید برق با جریان آب است، که نشان‌دهنده کارایی بالای این فناوری نوین است.

این موفقیت در حالی به‌دست آمده که سرعت قطرات در آزمایش کمتر از سرعت واقعی باران طبیعی بوده است. محققان معتقد هستند که در شرایط واقعی مانند بارندگی‌های شهری، عملکرد این سیستم حتی به مراتب بهتر خواهد بود.

راهکاری ساده برای آینده‌ای پایدار

محققان در مراحل بعدی آزمایش، آب را از طریق دو لوله به صورت هم‌زمان و متوالی عبور دادند و مشاهده کردند که انرژی تولیدی دو برابر شد. سپس با به‌کارگیری چهار لوله، توانستند ۱۲ لامپ LED را به مدت ۲۰ ثانیه روشن کنند.

این دستاورد چشمگیر نشان می‌دهد که فناوری تولید برق از قطرات باران می‌تواند به عنوان راهکاری ساده، قابل پیاده‌سازی در مناطق شهری، سازگار با محیط زیست و بدون نیاز به منابع عظیم آب مورد استفاده قرار گیرد.

ویژگی‌های کلیدی تولید برق از قطرات آب

بدون نیاز به توربین یا رودخانه

قابلیت استفاده در پشت‌بام‌ها و سازه‌های شهری

بازدهی بالاتر نسبت به سایر روش‌های متداول

طراحی ساده و قابل ساخت

مناسب برای تولید برق در مناطق کم‌آب

کاربردهای آینده‌نگرانه این تکنولوژی

این نوآوری می‌تواند زمینه‌ساز ایجاد سیستم‌های برق‌رسانی مقیاس کوچک در محیط‌های شهری، روستاهای فاقد برق و حتی تجهیزات اضطراری باشد. همچنین می‌توان از این فناوری در سقف ساختمان‌ها، ایستگاه‌های اتوبوس، پنل‌های خورشیدی ترکیبی و فضاهای شهری هوشمند استفاده کرد.