تولید الکتریسیته از دیواره‌های خزه‌ای

دانشجو النا میتروفانووا با همکاری متخصص شیمی پائولو بومبلی از موسسه عالی معماری کاتالونیای اسپانیا، سیستمی برای استفاده از قدرت تولید انرژی الکتریکی از گیاهان ارائه کردند.

ایسنا: دانشجو النا میتروفانووا با همکاری متخصص شیمی پائولو بومبلی از موسسه عالی معماری کاتالونیای اسپانیا، سیستمی برای استفاده از قدرت تولید انرژی الکتریکی از گیاهان ارائه کردند.

این طرح شامل آجرهای توخالی از خاک رس و پوشیده از خزه است که پیشرفتی در علم نوظهور بیوفتوولتائیک محسوب می‌شود.

وی در این زمینه اظهار کرد: این روش دارای ویژگی‌های تولید ارزان‌تر، خود تعمیر، خود همانندساز، زیست تجدیدپذیر و پایدارتر از فتوولتائیک‌های استاندارد است.

این سیستم با استفاده از باکتری‌ همزیست در کنار خزه الکتریسیته تولید می‌کند. زمان فتوسنتز خزه برخی از ترکیبات ارگانیک تولید و در ریشه‌ها و خاک آزاد می‌شوند. باکتری‌ها از این مواد تغذیه و ترکیب را شکسته و الکترون آزاد می‌کنند. خزه‌ها با استفاده از فیبرهای کربنی و هیدروژل الکترون‌ها را جذب و مانند آند رفتار می‌کنند با جمع‌آوری این الکترون‌ها قادر به تولید الکتریسیته خواهیم بود.

نمونه اولیه این سیستم نشان داد که با 16 نمونه از این آجرها قادر به تولید سه ولت الکتریسیته خواهیم بود. شاید به نظر این تعداد زیاد باشد، اما برای روشنایی نور یک ساختمان با LED چنین نخواهد بود. به نظر وی این سیستم برای مکان‌هایی بدون پانل خورشیدی و خزه زیاد مناسب است.

این آجرها برای زندگی خزه‌ها مناسب و دارای فضاهای خالی بسیار بوده و همچنین دارای سایه است تا از نور خورشید در امان باشد. این آجرها توانایی جذب آب باران را دارند و سیستم درونی آنها از هدر رفتن آب جلوگیری کرده و محیطی مرطوب ایجاد می‌کند. این آجرها در کنار هم بدون استفاده از هیچ ملاتی قرار می‌گیرند.

خزه فقط گیاهی نیست که می‌توان در این موارد استفاده کرد بلکه به دلیل سبکی، تحمل خشکی، مراقبت کم و تحمل اوضاع شهری بهترین گزینه است.

پنجره‌هایی که الکتریسیته تولید می‌کنند

به گزارش آنا به نقل از ستاد ویژه توسعه نانو، محققان آزمایشگاه ملی لوس آلموس به دنبال استفاده از نقاط کوانتومی در شیشه‌های منازل هستند. آنها قصد دارند با استفاده از نقاط کوانتومی پنل‌های خورشیدی شفاف تولید کنند و این پنل‌ها را در پنجره‌ها مورد استفاده قرار دهند.

نقاط کوانتومی مواد نیمه‌هادی هستند که می‌توانند الکترون یک حفره را در یک فضای سه‌بعدی به دام اندازند. این نقاط ابعاد بسیار کوچکی داشته و در حدود 10 تا 50 اتم دارند.

پیل‌های خورشیدی رایج معمولاً طیف محدودی از پرتوهای خورشید را تبدیل به انرژی الکتریکی می‌کنند و بخش زیادی از پرتوها به گرما تبدیل می‌شود. اگر تمام نور تابیده شده به الکتریسیته تبدیل شود، کارایی این پیل‌ها افزایش قابل توجهی پیدا می‌کند. این جایی است که نقاط کوانتومی می‌توانند نقش خود را ایفا کنند. آنها با داشتن ابعاد مختلف قادر به به ‌دام‌اندازی طیف وسیعی از طول موج نور خورشید هستند. نقاط کوانتومی بزرگتر طول موج‌های نزدیک به قرمز را به دام می‌اندازد و نانوذرات کوچکتر طول موج‌های نزدیک به آبی و سبز.

محققان مرکز فتوفیزیک خورشیدی پیشرفته در آزمایشگاه ملی لوس‌آلموس پنل خورشیدی ساختند که در آن از نقاط کوانتومی با ابعاد مختلف استفاده شده است، به طوری که می‌تواند طول موج‌های مختلف نور خورشید را به دام اندازد. این پنل خورشیدی روی سطح یک پلاستیک شفاف ایجاد شده است.

نقاط کوانتومی با کارایی بالا نور خورشید را به الکتریسیته تبدیل می‌کنند. نقاط کوانتومی مورد استفاده در این پروژه از جنس مس، ایندیم، سلنیم و گوگرد است. محصول نهایی کاملاً شفاف است.

ویکتور کلیموف از محققان این پروژه می‌گوید: «اگر این فناوری جایگزین پنل‌های خورشیدی رایج شود، در یک برج شبیه برج تجارت جهانی نیویورک می‌تواند انرژی مورد نیاز 350 آپارتمان را تأمین کند. این معجزه فناوری نانو است».

اخبار علمی - آنا