مهندس مهدی بقالها - برق قدرت کنترل الکترونیک شبکه انتقال توزیع نیروگاه اجتماعی

این وبلاگ برای تبادل اطلاعات صنعت برق و مطالب اجتماعی طراحی شده است

 

خبر خوان وبلاگ

twitter دنبال کنید

google+ با ما در

facebook صفحه ما در

دریافت نظر و پیشنهاد شما

تماس با ما

صفحه نخست

 
تولید روزانه ١٠٠ مگاوات برق از زباله های پایه کربنی تهران
نویسنده : مهدی بقالها - ساعت ۳:۱٠ ‎ب.ظ روز شنبه ۳٠ فروردین ۱۳٩۳
 

مهندس مصطفی ربیعی با بیان این که برخی کشورهای توسعه یافته مانند برزیل بخش زیادی از انرژی الکتریکی و سوخت خود را از زباله های شهری پایه کربنی خود تولید می کنند، گفت: هم اکنون سوخت بیواتانول در دنیا رقیب جدید بنزین شده است.
ربیعی گفت: هم اکنون در ایران دو نیروگاه شهرداری مشهد و شهرداری شیراز تنها نیروگاههای زیست توده فعال هستند که وزارت نیرو با این نیروگاهها قرارداد خرید تضمینی برق منعقد کرده است.


 
 
تولید برق با فعالیت بدن
نویسنده : مهدی بقالها - ساعت ٤:۱۸ ‎ب.ظ روز دوشنبه ٤ فروردین ۱۳٩۳
 

PZT یک سرامیک پیزوالکتریک است به این معنا که با قرار گرفتن تحت فشار مکانیکی می‌تواند ولتاژ الکتریکی تولید کند. در بین تمام مواد پیزوالکتریک، PZT کارآترین می‌باشد و قادر است که 80 درصد انرژی مکانیکی اعمال شده را به انرژی الکتریکی تبدیل کند.


 
 
تولید برق با جابجایی هوا بوسیله خورشید
نویسنده : مهدی بقالها - ساعت ۱٢:٠۸ ‎ب.ظ روز شنبه ٩ آذر ۱۳٩٢
 

برج انرژی پاک dawndraft یک استوانه‌ی تو خالی شبیه به یک آسمان خراش است که با استفاده از تمایل هوا برای جریان رو به پایین توسط اسپری کردن آب (به صورت مه غلیظ) در قسمت بالای برج کار می‌کند. در واقع، اسپری کردن آب منجر به خنک کردن هوا در برج و نزول آن می‌شود. وقتی هوا خنک شد، متراکم‌تر و سنگین‌تر از هوای بیرون می‌شود و با حداقل سرعت ۵۰ مایل بر ساعت به پایین برج حرکت می‌کند. وقتی هوا به پایین برج رسید، توسط توربین‌ها شبکه بندی می‌شود و الکتریسیته تولید می‌شود. اگر برج در مکان‌هایی با وزش باد مناسب قرار داشته باشه می‌توان با نصب توربین‌های بادی عمودی روی دیواره‌ی خارجی آن، مستقیما برای به دام انداختن انرژی باد نیز اقدام کرد.


 
 
روش جدید محققان ایرلندی در تولید برق از فاضلاب
نویسنده : مهدی بقالها - ساعت ۳:٢۱ ‎ب.ظ روز سه‌شنبه ٢۸ آبان ۱۳٩٢
 

یک نوآوری توسط تیمی از محققان ایرلندی صورت گرفته است، طوری که در ابتدا خط اتصال الکترود میکروبی را بررسی کرده سپس با فعل و انفعالات شیمیایی- فیزیکی و بیولوژیکی پیچیده به میکروب ها اجازه می دهد تا با الکترودهای جامد تبادل الکترونی داشته باشد.
بر اساس شواهد بدست آمده، ترکیب حاضر می تواند به اجتماع میکروبها در اتصال به الکترودها کمک کرده و در نتیجه نسبت به الکترودهای اصلاح نشده، برق بیشتر و با سرعت بیشتری تولید کند. 

این تیم، گروه های عملکردی Arylamine را به جای الکترودهای گرافیتی معرفی کرده است. Arylamine آنزیمی است که یک واکنش شیمیایی خاص را تسریع می کند. از نتایج دیگر استفاده از این آنزیم، بهبود تجزیه اولیه مربوط به اکسیداسیون استات توسط بیوفیلم های میکروبی، بیش از مقدار مشاهده شده در آندهای اصلاح نشده می باشد.


 
 
راه اندازی نیروگاه CHP در دانشگاه نیوروک
نویسنده : مهدی بقالها - ساعت ۱۱:۱٦ ‎ق.ظ روز دوشنبه ٢٧ آبان ۱۳٩٢
 

دانشگاه نیویورک تکمیل نیروگاه تولید همزمان برق و حرارت با سوخت گاز طبیعی خود را اعلام نمود. نیروگاه نصب شده که با هزینه 125 میلیون دلار ساخته شده است میزان آلایندگی گازهای گلخانه ای را به میزان 23 درصد و میزان آلایندگی هوا را بمیزان 68 درصد نسبت به نیروگاه نفت سوز 30 ساله قدیمی کاهش داده است. این نیروگاه در زیر یک مرکز عمومی تازه تاسیس نصب شده و دارای راندمان حدود 90 درصد در هنگام تولید 4/13 مگاوات برق می باشد که حدود دو برابر ظرفیت تولید سیستم قبلی است. ساخت نیروگاه و مرکز عمومی حدود 28 ماه به طول انجامیده است. نیروگاه جدید، برق مورد نیاز 22 ساختمان دانشگاهی و گرما و آب گرم و سرد 37 واحد اطراف را تامین می کند. تخمین ها بیانگر کاهش سالانه 5 تا 8 میلیون دلار ناشی از نصب این نیروگاه در هزینه های انرژی دانشگاه است.


 
 
ساخت بزرگ‌ترین نیروگاه برق جهان در لندن که فقط چربی می‌سوزاند
نویسنده : مهدی بقالها - ساعت ۱٢:۳۸ ‎ب.ظ روز یکشنبه ٢٩ اردیبهشت ۱۳٩٢
 

این نیروگاه از چربی‌ اتلافی که می‌تواند سیستم فاضلاب شهر لندن را مسدود کند، تغذیه خواهد کرد. نیروگاه مفهومی هر سال 130 گیگاوات-ساعت برق تولید کرده و بنابراین، برق مورد نیاز 39 هزار خانه را تامین خواهد کرد.

قرار است این نیروگاه در بکتون واقع در شرق لندن احداث شود و گفته می‌شود، خروجی معادل 75 گیگاوات ساعت (58 درصد) آن مستقیما به Thames Water و یک کارخانه آب‌شیرین‌کن محلی فرستاده می‌شود که در طول خشکسالی‌ها و مواقع اضطراری فعال می‌شود. مابقی انرژی در شبکه ملی توزیع خواهد شد.

این کارخانه بیش از شش درصد از 1.3 تراوات-ساعت الکتریسیته که «تامز واتر» سالانه مصرف می‌کند را تولید و به نوعی، میزان انرژی تجدیدپذیر این کارخانه را از 14 به 20 درصد افزایش خواهد داد.

به عنوان بخشی از قرارداد، تامز واتر نیز نیمی از سوخت مورد نیاز این نیروگاه را تامین می‌کند و هر روز بیش از 30 تن چربی، روغن و گریس را در اختیار این نیروگاه می‌گذارد. این میزان برای پر کردن یک کانتینر شش متری کافی است.

 


 
 
ساخت سلول های خورشیدی شفاف جهت استفاده در پنجره ساختمان ها
نویسنده : مهدی بقالها - ساعت ٥:٢۱ ‎ق.ظ روز شنبه ۱۱ آذر ۱۳٩۱
 

محققان دانشگاه کالیفرنیا نوع جدیدی از سلول‌های خورشیدی را ساخته‌اند که تقریبا 70 درصد شفاف بوده و نور خورشید را بخوبی از خود عبور می‌دهند.

این سلول‌های خورشیدی که از نوعی پلاستیک ساخته شده‌اند که به جای نور مرئی، نور مادون قرمز را به برق تبدیل می‌کند در مقایسه با سایر انواع سلول‌های خورشیدی مقرون‌‌به صرفه‌تر هستند چون در ساخت آنها از نوعی پلیمر ارزان‌قیمت و فناوری نانوسیم‌ها استفاده شده است.

به عقیده محققان، با استفاده از این ایده جدید راه برای تولید پنجره‌های خورشیدی ارزان‌قیمت هموار می‌شود.

سلول‌های خورشیدی از جمله مظاهر بارز فناوری‌های نوین به شمار می‌آیند که بشر برای تأمین بخشی از انرژی آینده‌اش حساب ویژه‌ای روی آن باز کرده است. اما مشکلاتی نیز به همراه دارند.

بزرگی مجموعه سلول‌هایی که یک صفحه به هم پیوسته خورشیدی را تشکیل می‌دهند از جمله این مشکلات به شمار می‌آیند.

برای این‌که بخش قابل توجهی از انرژی مورد نیاز یک ساختمان از طریق سلول‌های خورشیدی تأمین شود تقریبا باید تمام سطح پشت بام با استفاده از این صفحات پوشیده شود، اما راه‌های دیگری نیز وجود دارد.

پنجره‌ها بهترین گزینه‌هایی هستند که می‌توان از سلول‌های خورشیدی نامرئی در آنها بهره برد و گرچه تاکنون تلاش‌هایی در زمینه تولید این نوع سلول‌های خورشیدی صورت گرفته، اما نه تنها کارایی چندانی ندارند، بلکه هزینه تمام شده برای ساخت چنین صفحاتی بسیار زیاد است.

اکنون محققان دانشگاه کالیفرنیا به سرپرستی پروفسور یانگ یانگ از دپارتمان علوم و مهندسی مواد، سلول‌های خورشیدی پلیمری جدید و البته ارزان‌قیمتی ساخته‌اند که اجازه می‌دهند بخش قابل توجهی از نور خورشید از آنها عبور کند.

عملکرد چشمگیر و بازده کاری قابل قبول این سلول‌ها به این علت است که الکتریسیته تولیدی توسط آنها نه به وسیله نور مرئی بلکه از پرتوهای مادون قرمز نور خورشید صورت می‌گیرد؛ به آن معنا که این سلول‌ها تا 70 درصد نسبت به سلول‌های خورشیدی رایج شفاف‌تر هستند.

این سلول‌های خورشیدی پلیمری که به آنها PSC نیز گفته می‌شود به وسیله حل کردن پلیمر حساس به نور نزدیک به مادون قرمز در نوعی حلال تولید می‌شود.

در ادامه، این ترکیب روی فیلم باریکی پخش شده و سپس حرارت می‌بیند تا به هم بچسبند. در نتیجه نه تنها هزینه تولید سلول‌های خورشیدی کاهش می‌یابد بلکه شفافیت آنها نیز به واسطه استفاده از نانوسیم‌های نقره‌ای و نانوذرات دی‌اکسید تیتانیوم به جای هادی‌های فلزی افزایش چشمگیری پیدا می‌کند.


 
 
روستای آبدرجان راور در کرمان با احداث نیروگاه خورشیدی برقدار شد
نویسنده : مهدی بقالها - ساعت ٥:۱۳ ‎ق.ظ روز شنبه ۱۱ آذر ۱۳٩۱
 

به گزارش روابط عمومی شرکت توزیع برق شمال استان کرمان، مهندس احمد گنجعلیخانی معاون هماهنگی برق شهرستانهای این شرکت در مراسم افتتاح این پروژه گفت: از سال گذشته نسبت به کارشناسی و مطالعات لازم برای تامین برق این روستا اقدام شد که براساس آن روستای آبدرجان راور با احداث نیروگاه خورشیدی برقدار شد.
وی افزود: این طرح از محل اعتبارات برق روستایی توانیر با هزینه 2 میلیارد ریال از سوی شرکت توزیع برق شمال استان کرمان با احداث 500 متر شبکه فشار ضعیف و نصب و تجهیزات شامل پانل، اینورتور،کنترل شارژر و باطری خانه با میزان تولید 15 کیلووات برق به شکل متمرکز اجرا شد.
وی گفت: با توجه به اینکه این روستا حدود 35 کیلومتر با شهر راور و شبکه برق فاصله دارد و نیز صعب العبور بودن مسیر، طرح تامین برق این روستا با انرژی خورشیدی به عنوان مناسب ترین راهکار به مرحله اجرا رسید.
وی در ادامه گفت: طراحی این طرح به شکلی است که با ابری شدن منطقه، برق روستا از طریق باطریهای تعبیه شده تامین می شود.


 
 
توربین بادی قابل حمل جهت تولید برق در هر مکان
نویسنده : مهدی بقالها - ساعت ۱:۱٢ ‎ب.ظ روز دوشنبه ۱ آبان ۱۳٩۱
 

سیستم مفهومی توربین بادی قابل حمل با توان تولیدی 50 کیلو وات می‌تواند برق مورد نیاز خارج از شبکه را در هر مکان فراهم می کند. سیستم مفهومی قابل حمل PPC‌ توسط محققان شرکت Uprise Energy‌ در سن دیه گو طراحی شده است.

برخلاف توربین های بادی عظیم که در یک مکان مشخص مستقر شده و پایه های آنها در عمق زمین قرار می گیرند، سیستم مفهومی PPC‌ در یک کانتینر کوچک سوار شده و ظرف کمتر از دو ساعت آماده استفاده می شود.

در طراحی این سیستم از 40 فناوری نوین در حوزه سیستم های تبدیل انرژی استفاده شده است و 50 هزار وات انرژی الکتریکی می تواند در بخشی از سیستم ذخیره شود.

سیستم هوشمند توربین بادی قابلیت چرخش 360 درجه ای را دارد و می تواند بطور خودکار با بررسی الگوهای آب و هوایی و تنظیم توربین، از حداکثر انرژی باد استفاده کند. به گفته طراحان، هزینه این سیستم قابل رقابت با سوخت های فسیلی است.


 
 
ساخت سلول های خورشیدی با نانو کریستال
نویسنده : مهدی بقالها - ساعت ٥:٥٢ ‎ب.ظ روز سه‌شنبه ٤ مهر ۱۳٩۱
 

اخیرا با ترکیب دو نانوکریستال غیرآلی، فرآورده‌ای به دست آمده که میزان جذب نور آن از هر دوی این نانوکریستال‌ها به‌تنهایی بیشتر است.

این ترکیب در آزمایشگاه JOVE ساخته شد. محققان این آزمایشگاه در پی ترکیب نانوکریستال‌های مایع بودند برای به دست آوردن ماده‌ای جدید که در برابر جذب نور، واکنشی مانند تولید گاز هیدروژن یا شارژ الکتریکی داشته باشد.

میشل زامکوف، مدیر این آزمایشگاه می‌گوید: «مزیت اصلی این تکنیک این است که در آن نور توسط جذب‌کننده به طور مستقیم جذب می‌شود و نه با استفاده از کاتالیزگر.» نانوکریستال‌های این آزمایشگاه علمی، دو امتیاز مهم دارد: نخست این که قابلیت شارژ‌های همزمان در بخش‌های متفاوت را در حین انجام عملیات خود دارد و دوم این که معدنی (غیرآلی) است و پایداری و دوام بالایی دارد.


 
 
ساخت پنجره با قابلیت تولید انرژی الکتریکی
نویسنده : مهدی بقالها - ساعت ۱۱:٤٥ ‎ق.ظ روز جمعه ۱۳ امرداد ۱۳٩۱
 

بتازگی پژوهشگران در دانشگاه صنعتی «دلف» هلند، نوعی پنجره با قابلیت تولید انرژی ساخته‌اند. این پنجره‌ها گرا‌ن‌قیمت نیستند و از قرار دادن نوعی لایه نازک روی شیشه معمولی به دست می‌آید. همچنین این پژوهشگران رابطه میان رنگ ماده مورد استفاده و حداکثر میزان انرژی حاصل را مورد مطالعه قرار دادند.

چنین پنجره‌هایی که مولد انرژی هستند، می‌توانند منبعی ارزان‌قیمت برای تولید انرژی و گزینه دیگری برای استفاده از انرژی خورشیدی با صرف کمترین هزینه باشند.

برج‌های اداری در شهرهای بزرگ، بهترین مکان برای استفاده از این فناوری نوین هستند، زیرا مساحت کل پنجره‌های این ساختمان‌ها بسیار بیشتر از اندازه سقف آنهاست.

به طور کلی از پنجره‌ها و نمای شیشه‌ای ساختمان‌های اداری و خانه‌های مسکونی می‌توان برای تولید انرژی استفاده کرد. برای این کار ‌باید لایه‌ای نازک از ماده‌ای درخشنده را روی شیشه قرار داد و اطراف پنجره نیز سلول‌های خورشیدی را نصب کرد. لایه درخشنده، نور خورشید را جذب می‌کند و آن را به سلول‌های خورشیدی می‌فرستند. این فرآیند سبب می‌شود انرژی خورشیدی دریافتی در مساحتی زیاد به یک لایه باریک از سلول‌های خورشیدی هدایت شود.

البته رنگ ماده مذکور نیز اهمیت زیادی دارد. این مواد درخشنده متمرکزکننده نور می‌توانند به ازای هر مترمربع، ده‌ها وات برق تولید کنند. البته میزان انرژی تولید شده به رنگ و کیفیت لایه مذکور بستگی دارد.

یک لایه نازک و شفاف می‌تواند حاکثر 20 وات برق تولید کند. با این‌که میزان برق تولیدی شاید نتواند کل انرژی مورد نیاز ساختمان را تامین کند، اما می‌تواند انرژی لازم را برای تجهیزات اداری فراهم آورد.

به عنوان مثال، انرژی مورد نیاز یک دستگاه رایانه معمولی را می‌توان با یک پنجره با مساحت چهار مترمربع تامین کرد. اگر این لایه نازک بتواند نور بیشتری جذب کند، کارایی آن نیز بالاتر می‌رود.

برای رسیدن به چنین هدفی می‌توان از لایه‌ای نازک که فقط طول موج‌هایی مشخص از طیف نوری را جذب می‌کند، استفاده کرد.

لایه نازکی که رنگ‌های آبی، بنفش و قرمز را جذب می‌کند، رنگی قرمز به پنجره می‌دهد. همچنین لایه نازکی که همه رنگ‌های موجود را در نور خورشید جذب می‌کند، سبب قهوه‌ای شدن پنجره می‌شود.

بازده دو لایه قرمز و قهوه‌ای حدود 9 درصد است که این بازده تقریبا معدل سلول‌های خورشیدی قابل انعطاف است.


 
 
تبدیل انرژی اتلافی به نیروی الکتریکی در پرواز هواپیما
نویسنده : مهدی بقالها - ساعت ٤:٢۸ ‎ب.ظ روز سه‌شنبه ۳ امرداد ۱۳٩۱
 

تیمی متشکل از مهندسان شرکت «سرمایش الکترونیکی» (

Electronic Cooling Solutions, ESC) یک ژنراتور ترموالکتریک از گازهای خروجی داغ موتور به نام EHTEG را ساخته‌اند که می‌توان آن را روی موتور یک پهپاد کار گذاشت تا انرژی اتلافی حاصل از اگزوز را در پرواز به نیروی الکتریکی تبدیل کند.

ابتدا مهندسان شرکت ESC طراحی اولیه ژنراتور EHTEG و تحلیل و بهینه‌سازی طراحی گرمایی را انجام دادند. سپس تیم لنگلی این ژنراتور را ساخته و آزمایش کردند و بر اساس نتایج آزمایش مجددا آن را طراحی کردند.

در موتورهای احتراق داخلی معمولا حدود 30 تا 40 درصد انرژی سوخت به نیروی پیشران تبدیل می‌گردد و بقیه انرژی از طریق اصطکاک داخلی و گرمای گاز خروجی تلف می‌شود.

بازیابی انرژی اتلاف شده از طریق اصطکاک که معمولا از بدنه داغ موتور دفع می‌شود، بسیار دشوار است و از طرفی این انرژی، سهم کمی از کل انرژی اتلافی را دارد.

اما برای افزایش کارایی کلی بهترین انتخاب، گرمایی است که از طریق گازهای خروجی تلف می‌شود، زیرا معمولا این انرژی‌ در‌حدود همان مقدار (یا بیشتر از) نیرویی را تولید می‌کند که به شفت انتقال می‌یابد.‌

ژنراتور

EHTEG طوری ساخته شده که بدون به‌خطر انداختن ایمنی پرواز، به طور مکانیکی به هواپیما وصل و با موتور آن هماهنگ می‌شود، این ژنراتور، انرژی مورد نیاز خود را از گرمای گازهای داغ خروجی بدون کاهش عملکرد موتور استخراج می‌کند.

این اختراع، همچنین بیشترین اختلاف دمای ممکن بین ماژول‌های ترموالکتریک را هنگام کار کردن موتور در بیشترین محدوده‌های دمایی آنها فراهم می‌سازد.

در نهایت این که چون این محصول قرار بوده روی هواپیما نصب شود، طوری طراحی شده تا کمترین وزن و نیروی پسای آیرودینامیکی را دارا باشد.

امیر توکلی کاشی


 
 
تولید برق با استفاده از ترمز قطار
نویسنده : مهدی بقالها - ساعت ۱:٢۱ ‎ب.ظ روز چهارشنبه ٢۱ تیر ۱۳٩۱
 

بتازگی یکی از شرکت‌های حمل و نقل ریلی، طرحی نوآورانه را به انجام رسانده است. این شرکت، قطارهای کوچک‌تر خود را به فناوری «ترمز بازمولد» مجهز کرده است. این سیستم می‌تواند ‌ هنگام کاهش سرعت قطار، انرژی تولید کند.

این سیستم که فعلا به صورت آزمایشی در حال اجراست، به این صورت کار می‌کند که انرژی تولید شده ‌هنگام کاهش سرعت قطار را در یک باتری 800 کیلوواتی و 400 کیلووات بر ساعتی در ایستگاه راه‌آهن ذخیره می‌کند.

وقتی قطار به ایستگاه نزدیک می‌شود، با استفاده از یک موتور الکتریکی، انرژی جنبشی به انرژی الکتریکی تبدیل شده و سپس قطار این انرژی اضافی را به ریل سوم روبه‌روی خود منتقل می‌کند. یک قطار با شش واگن می‌تواند در مدت 15 ثانیه ترمز کردن، حدود 3 مگاوات برق تولید کند.

مشکل اینجاست که اگر در مقابل قطاری که ترمز می‌کند، قطار دیگری نباشد که این انرژی را دریافت کند و سرعت بگیرد، انرژی موجود در ریل سوم بسرعت به شکل حرارت هدر می‌رود. با این حال، حتی اگر قطاری ‌جلوی قطار در حال ترمز کردن باشد، باز هم نیمی از انرژی تولید شده هدر خواهد رفت.

پژوهشگران این مشکل را نیز حل کردند. این قطارها به نوعی باتری مجهز است که می‌تواند انرژی الکتریکی‌ای که قرار است به ریل سوم منتقل شود را ذخیره کند.

همچنین می‌توان این انرژی تولید شده را به طور مستقیم به ایستگاه منتقل کرد. لذا با نصب باتری روی قطار، استفاده از انرژی الکتریکی شبکه انتقال نیروی شهری کاهش یافته و حتی می‌توان مقداری از انرژی تولید شده را به شبکه بازگرداند.

زمینه‌سازی برای اجرای کامل این طرح نیازمند تهیه باتری‌هایی با حجم بزرگ است. با وجود صرفه‌جویی چشمگیر، این طرح‌ نیازمند یک سرمایه‌گذاری کلان است. تاکنون حدود 1.5 میلیون دلار برای اجرای این طرح صرف شده است. پیش‌بینی می‌شود مدت زمان بازگشت سرمایه اولیه مدت دو تا سه سال باشد. این سیستم می‌تواند حدود 10 درصد برق مصرفی یک ایستگاه را تامین کند.

مترجم :‌ صالح سپهری‌فر


 
 
انتقال برق از لاستیک‌ به خودرو
نویسنده : مهدی بقالها - ساعت ۱:۱۱ ‎ب.ظ روز چهارشنبه ٢۱ تیر ۱۳٩۱
 

در راستای تسهیل استفاده از خودروهای الکتریکی و کاهش نیاز به توقف‌های کنار جاده‌یی برای شارژ مجدد، گروهی از محقان دانشگاه فناوری تویوهاشی ژاپن در نمایشگاه پارک فناوری بی‌سیم 2012 در یوکوهاما به نمایش چگونگی امکان انتقال برق از لاستیک‌های خودرو از طریق یک بلوک سیمانی با ضخامت 10 سانتیمتر که در جاده‌ها مورد استفاده است، پرداختند.

راه‌حل این محققان به شکل یک دستگاه پیش‌ساخت نیروی بی‌سیم است که می‌تواند با موفقیت به انتقال برق از میان بلوک سیمانی بپردازد. آنها این پیش‌ساخت را به عنوان یک گام اولیه برای پیشرفت‌های بیشتر دانسته و اینکه چنین رویکردی می‌تواند در آینده برای متحرک نگه داشتن خودروهای الکتریکی مورد استفاده قرار گیرد.

تاکاشی اوهیرا، استاد مهندسی برق دانشگاه تویوهاشی که رهبری این گروه را بر عهده دارد، ‌سیستم کاپلینگ میدان الکتریکی خود را برای تغذیه یک شارژ خودرو از میان لاستیکهای آن بوجود آورده است. هدف از این سیستم، قادرسازی انتقال نیرو در زمان حرکت لاستیکهای خودرو بر روی جاده با  راندمان مناسب و انتقالات نیرو است.

در نمایش اولیه، یک صفحه فلزی در کنار یک لایه 10 سانتیمتری از سیمان قرار گرفته که نشانگر سطح جاده بوده و برق 50 تا 60 واتی به لاستیکهای واقعی خودرو انتقال می‌یابد و در این فیلم همچنین یک لامپ برق به نمایش در آمد که در میان دو لاستیک خودرو قرار گرفته و روشن می‌شد.

پروژه این محققان «EVER(خودروی الکتریکی بر روی جاده دارای برق)» نام داشته و تمرکز آن بر روی تحقیقات با هدف استفاده از فناوریهای انتقال بی‌سیم نیرو بر پایه کاپلینگ میدان برای انتقال نیرو به یک خودروی در حال حرکت است.


 
 
تولید برق ساختمان با پنجره‌های خورشیدی
نویسنده : مهدی بقالها - ساعت ۱۱:٥٥ ‎ق.ظ روز پنجشنبه ٧ اردیبهشت ۱۳٩۱
 

یک تیم تحقیقاتی موفق به ساخت پنجره‌هایی با قدرت تولید انرژی الکتریسیته با استفاده از نور خورشید شدند.

طی چهار سال گذشته، یک تیم تحقیقاتی از دانشگاه «فلیندر» ساخت پنجره‌های هوشمند را مورد بررسی قرار داده و اخیرا موفق به تولید پنجره‌هایی با قدرت تولید انرژی الکتریسیته با استفاده از نور خورشید شدند.

برای رسیدن به این هدف، یک دانشجوی دکتری به نام «مارک بیست» با استفاده از نانولوله‌های کربنی پیل خورشیدی جدیدی تولید کرده است. برخلاف نمونه‌های مبتنی بر سیلیکون، نانولوله‌های کربنی ارزان بوده و قادرند با کارایی بیشتری انرژی تولید کنند.

«بیست» می‌گوید: نیروی خورشیدی یکی از گرانقیمت‌ترین منابع تجدیدپذیر انرژی است. پیل‌های خورشیدی سیلیکونی که امروزه استفاده می‌شوند، بسیار گران‌قیمت بوده و برای خالص‌سازی آنها باید انرژی زیادی صرف کرد.

بازدهی پیل‌های خورشیدی سیلیکونی تقریبا 10 درصد است که اگر با این کارایی کار کنند، 15 سال طول می‌کشد تا انرژی صرف شده برای تولید آنها جبران شود، زیرا برای تولید این پیل‌ها از سوخت‌های فسیلی استفاده می‌شود.


 
 
ژاپنی ها ژنراتور برق کوچک به اندازه قوطی کفش که با توربین گازی کار میکند ساختند
نویسنده : مهدی بقالها - ساعت ۱٠:٠٩ ‎ب.ظ روز جمعه ٥ اسفند ۱۳٩٠
 

به گزارش خبرگزاری فرانسه ، به گفته دانشمندان از این ژنراتور می توان در مواقعی که نیروگاههای تولید برق به دلیل حوادث طبیعی یا غیر طبیعی از کار می افتد، استفاده کرد.

گروه صنعتی صنایع سنگین ژاپن که موتورهای هواپیما تولید می کند از سال 2007 برای تولید این ژنراتور کوچک سرمایه گذاری کرده است.

این ژنراتور کوچک که با توربین گازی کار می کند قادر است 400 وات برق تولید کند. سرعت چرخش موتور این ژنراتور 400 هزار دور دقیقه است.


 
 
بویلرهاى ییشرفته Advanced Boilers
نویسنده : مهدی بقالها - ساعت ۱۱:٠۸ ‎ب.ظ روز جمعه ٢۸ بهمن ۱۳٩٠
 

بویلردر نیرگاه های بخار رکن مهم در تولید انرژی می­باشد. بویلر یا دیگ بخار وسیله­ای است که وظیفه­ی آن تولید بخار آب فوق گرمایی با شرایط مخصوص می­باشد. در بویلر انرژی شیمیایی سوخت در اثر احتراق به انرژی حرارتی تبدیل می­شود و حرارت آزاد شده در اثر احتراق در ناط مختلف بویلر جذب سیالات موجود در آن از قبیل آب، بخار مرطوب و یا بخار سوپرهیت می­گردد. مشاهده­ی هر گونه اشکال و حالت غیرنرمال در بویلر بلافاصله باید رفع و اصلاح گردد و حتی در صورتیکه به خروج بویلر از مدار نیاز باشد، باید سریعاً به خاموش کردن بویلر اقدام شود. در صورتیکه مشکل پیش­آمده نیاز به سرد نمودن و از فشار انداختن بویلر باشد باید شرایط کار را برای افراد تعمیراتی فراهم نمود. برای جلوگیری از ایجاد تنش­های حرارتی در مواع استارت  و یا شات­داون بویلر باید به افزایش و کاهش دما در المانهای بویلر، بخصوص در فلز درام توجه کافی نمود و به هیچ وجه نباید از منحنی طراحی و ارائه شده توسط سازندگان بویلر تجاوز نمود. پس ز رفع مشکل تعمیراتی و اصلاح محل و یا تجهیز آسیب­دیده، دوباره بویلر را استارت می­کنیم. بویلرها از قسمت­های آسیب­پذیردرهر نیروگاه­ می­باشند و چون همیشه با دما و فشار بالا سروکار دارند 

 نسبت به تجهیزات اصلی دیگر نیروگاه عمر کمتری دارند و همیشه پس از چند ماه کار کردن نشتی­ها در نقاط مختلف بویلر شروع  می­گردد.


 
 
انرژی زمین گرمایی (ژئوترمال) یکی از روش های تولید سوخت پاک
نویسنده : مهدی بقالها - ساعت ۸:۱۸ ‎ب.ظ روز چهارشنبه ٢۸ دی ۱۳٩٠
 

در این روش آب به اعماق زمین پمپاژ می شود. حرارت موجود در اعماق زمین، آب پمپاژ شده را به بخار یا آب گرم تبدیل می کند.

با استفاده از این بخار یا آب گرمی که به سطح زمین باز می گردد، در نیروگاه ها برق تولید می شود.

این پروژه تابستان سال آینده با بودجه 6.3 میلیون دلاری شرکت گوگل و 21.5 میلیون دلاری وزارت انرژی آمریکا در ایالت اورگان اجرایی می شود.

در این پروژه آب به لایه های زمین از جمله اطراف پوسته پمپاژ می شود. آب گرم یا بخاری که به سطح زمین باز می گردد، در تولید انرژی برق مورد استفاده قرار می گیرد.

میزان تولید انرژی از طریق پروژه های ژئوترمال یا انرژی زمین گرمایی در آمریکا در حال افزایش است، به طوری که این میزان از سال 2004 تا 2008 میلادی پنج درصد افزایش یافته است.

قرار است تولید انرژی در 9 ایالت این کشور نیز از طریق ژئوترمال انجام شده و حدود سه هزار مگاوات برق از این طریق تأمین شود. در سال 2011 میلادی 123 طرح ژئوترمال در سراسر آمریکا در دست اجرا بود.


 
 
ظرفیت تولید 40 هزار مگاوات برق بادی در کشور
نویسنده : مهدی بقالها - ساعت ٩:٥۸ ‎ب.ظ روز سه‌شنبه ٢٩ آذر ۱۳٩٠
 

دبیر ستاد توسعه فناوری انرژی‌های نو با اشاره به ظرفیت تولید 40 هزار مگاوات ساعت برق در نیروگاه‌های برق بادی کشور، توان بالفعل تولید برق نیروگاه‌های بادی کشور در شرایط فعلی را 300 میلیون کیلووات ساعت عنوان کرد.

مهندس یوسف آرمودلی در حاشیه افتتاحیه جشنواره انرژی‌های تجدید پذیر که صبح امروز به مدت دو روز در دانشگاه علم و صنعت گشایش یافت با اشاره به ظرفیت‌های بالای کشور در تولید انرژی از منابع تجدیدپذیر گفت: توانایی نصب نیروگاه بادی با ظرفیت 15هزار مگاوات برق در کشور وجود دارد که این ظرفیت تا 40 هزار مگاوات هم قابل افزایش است با این حال توان تولیدی دو نیروگاه بادی دولتی نصب شده در کشور 300 میلیون کیلو وات ساعت است.

مدیرعامل سازمان انرژی‌های نو ایران(سانا) با اشاره به وجود بیش از 300 روز آفتابی در سال در مناطق مختلف کشور بر ظرفیت بالای بهره گیری از انرژی خورشیدی در کشور تاکید کرد و گفت: برای انجام مطالعات بر روی منابع و استفاده از ظرفیت های بالای نیروی انسانی در این زمینه نیاز به یک سازمان مسوول و توانمند برای مدیریت روی منابع و کمک به صنعت برای سرمایه گذاری بخش خصوصی داریم ولی برخی مسوولان به جای حمایت درصدد حذف سازمان هستند.

وی فعالیت سازمان انرژی‌های نو ایران را در راستای بند 8 تبصره اصلاح الگوی مصرف در زمینه ایجاد سازمان متولی در زمینه توسعه استفاده از انرژی‌های تجدید پذیر عنوان کرد و گفت: وزارت نیرو بر اساس قانون می‌تواند سازمانی داشته باشد که متولی انرژی‌های تجدیدپذیر باشد و باید طرح خود را به دولت ارائه دهد تا در مجلس مطرح شده و این سازمان رسمیت قانونی پیدا کند.

آرمودلی با اشاره به توجه جدی دیگر کشورها به بحث انرژی‌های تجدیدپذیر گفت:‌ در کشورهای دیگر مانند هند و ترکیه سازمان‌های مسوولی در حد وزارتخانه در این حوزه فعال هستند و در کشوری مثل هند بیش از 20 هزار مگاوات برق از طریق نیروگاه‌های بادی تولید می‌شود که قصد دارند آن را به بیش از 50 هزار مگاوات افزایش دهند.


 
 
تولید انرژی برق از کاغذ باطله
نویسنده : مهدی بقالها - ساعت ٩:٥٠ ‎ب.ظ روز سه‌شنبه ٢٩ آذر ۱۳٩٠
 

شرکت سونی در ادامه راه خود برای تولید لوازم با فناوری زیستی، دست به ساخت نوعی باتری زده است که با تغذیه از کاغذ باطله، آن را به انرژی تبدیل می‌کند.

 این پیش‌ساخت که در نمایشگاه تولیدات هماهنگ با طبیعت (Eco-Products) 2011 در توکیو به نمایش درآمده، از آنزیمها برای تجزیه کاغذ باطله به سوخت قابل مصرف استفاده می‌کند.

شرکت سونی در سال 2007 به رونمایی از یک ضبط واکمن پرداخت که از باتری زیستی استفاده می‌کرد. این باتری آلی از طریق هضم غذا، برق تولید می‌کرد.

 

نمونه جدید این شرکت از قابلیت تولید انرژی لازم برای روشن کردن یک پنکه کوچک برخوردار است.

فرایند این باتری با باتری‌های معمولی متفاوت بوده و بیشتر شبیه یک سیستم گوارشی عمل می‌کند.

آنزیم گوارشی سلولاز به تجزیه سلولز درون کاغذ به گلوکوز پرداخته که باتری‌های زیستی سونی از آن به عنوان سوخت استفاده می‌کنند.

باتری‌های زیستی این شرکت اکنون بسیار پیشرفته هستند، بطوری که برای مثال یکی از آنها را می‌توان درون کارتهای تبریک و در کنار یک باتری هاضم کاغذ قرار دارد.

این باتری از آب‌میوه به عنوان سوخت استفاده کرده و می‌تواند انرژی لازم را برای پخش یک موسیقی در یک خودرو تامین کند. این در حالیست که در حال حاضر نمونه جدی باتری این شرکت قادر به تولید میزان کمی از انرژی است.


 
 
تولید برق از سرعت گیر خیابان ها
نویسنده : مهدی بقالها - ساعت ۱:٤٧ ‎ق.ظ روز شنبه ٢۱ آبان ۱۳٩٠
 

یک شرکت فناوری با استفاده از دستگاه بازیافت انرژی جنبشی به شکل سرعت‌گیر، قصد دارد این انرژی را از خودروها جمع‌آوری کرده و آن را به برق تبدیل کند.

سیستم اکسپرس قدرت حرکتی شرکت فناوری‌های «نیوانرژی» امریکا به جمع‌آوری انرژی جنبشی بدون استفاده خودروها در زمانی که سرعت آنها آهسته شده یا توقف می‌کنند، خواهد پرداخت. این شرکت قصد دارد ابزار خود را که به شکل نوار خط‌کشی برجسته خیابانها بوده، در غرفه‌های عوارضی، استراحتگاه‌ها، پارکینگ‌ها، ورودی و خروجی فرودگاه‌ها، سیستمهای روشنایی شهر و دیگر مناطقی که باید سرعت خودرو در آن آهسته باشد، بکار ببرد.

شرکت «نیوانرژی» برای یک سال گذشته، به آزمایش این فناوری جدید خود مشغول بوده و اخیرا با همکاری با شهر «رونوک» ویرجینیا برای به آزمایش گذاشتن این سیستم پرداخته است. به گفته این شرکت و مسؤولان این شهر، آزمایش این فناوری در ماه گذشته موفقیت‌آمیز بوده است.

نصب این سیستم در مناطقی صورت می‌گیرد که خودروها با سرعت بالاتر از 24 کیلومتر در ساعت حرکت کرده و پیش از توقف کامل، سرعت خود را آهسته می‌کنند. از آن جمله می‌توان به پارکینگ‌ها، گذرگاه‌های مرزی، رمپ‌های خروجی و مناطق نزدیک به ترافیک اشاره کرد. نصب آزمایشی این دستگاه در «رونوک» در زمان یک نمایش شهری صورت گرفت که 580 خودرو از روی نوارهای برجسته طی شش ساعت عبور کردند.


 
 
برق تولیدی بخش خصوصی صادر می‌شود
نویسنده : مهدی بقالها - ساعت ۱۱:٤۱ ‎ب.ظ روز چهارشنبه ۱۸ آبان ۱۳٩٠
 

در زمان حاضر امکان صادرات برق توسط بخش خصوصی در حال پیگیری است و به زودی این شرایط فراهم خواهد شد که برق تولیدی توسط بخش خصوصی به کشورهای همسایه صادر شود. مدیرعامل شرکت مدیریت شبکه برق ایران با اعلام این خبر به خبرنگار ایسنا، اضافه کرد: صادرات برق جمهوری اسلامی ایران به کشورهای همسایه در نیمه نخست امسال به چهار میلیارد کیلووات ساعت رسیده است.

میرفتاح فتاح قره‌باغ با بیان اینکه ایران با تمام کشورهایی که مرز خاکی دارد، انرژی الکتریکی مبادله می کند، گفت: هم اکنون ایران با کشورهای عراق، ترکیه، ارمنستان، ترکمنستان، آذربایجان، پاکستان و افغانستان تبادل الکتریکی دارد و بیشترین صادرات برق ایران به عراق است. مدیرعامل شرکت مدیریت شبکه برق ایران اضافه کرد: در شش ماهه نخست سال جاری نزدیک به چهار میلیارد کیلووات ساعت انرژی صادر و دو میلیارد و یکصد میلیون کیلووات ساعت نیز انرژی وارد کردیم.

به گفته وی، در زمان حاضر امکان صادرات برق توسط بخش خصوصی در حال پیگیری است و به زودی این شرایط فراهم خواهد شد که برق تولیدی توسط بخش خصوصی به کشورهای همسایه صادر شود. مدیرعامل شرکت مدیریت شبکه برق ایران در خصوص صدور خدمات فنی و مهندسی صنعت برق ایران نیز گفت: هم‌اکنون شرکتهای بزرگ ایرانی در خارج از کشور به ویژه در کشورهای آسیایی در زمینه احداث خطوط و پست‌ها و نیز ایجاد نیروگاه‌ها فعال هستند.

وی همچنین از امکان افزایش تبادل برق ایران با ترکیه خبر داد و اضافه کرد: مذاکره‌های زیادی با ترکیه صورت گرفته است و این کشور در طرف شرق خود که غرب ایران محسوب می شود، نیاز فراوانی به برق دارد. فتاح قره باغ اظهار کرد: هم اکنون در دو محور برق ایران به ترکیه صادر می شود و بخش خصوصی علاقمند خرید برق از ایران است که در این راستا صحبتهایی شده است. وی با اشاره به این‌که بنا داریم نیروگاه‌هایی با همکاری مشترک در مرز دو کشور ایران و ترکیه احداث کنیم و برق بیشتری را به ترکیه صادر کنیم، ابراز امیدواری کرد که این اقدام در سال آینده عملیاتی شود.


 
 
تولید برق از ادرار بعنوان یک سوخت در دسترس و فراوان
نویسنده : مهدی بقالها - ساعت ۱:٠٩ ‎ق.ظ روز پنجشنبه ۱٢ آبان ۱۳٩٠
 

دانشمندان انگلیسی در یک پژوهش که در نوع خود اولین بوده، از ادار به عنوان یک سوخت در دسترس و فراوان برای تولید برق نام برده‌اند.

محققان دانشگاه غرب انگلیس در پژوهش خود راهی را برای تولید مستقیم الکتریسیته از ادرار با استفاده از سلولهای سوختی میکروبی ارائه کرده‌اند که در مجله Physical Chemistry Chemical Physics جامعه سلطنتی شیمی منتشر شده است.


یکی از اهداف این تیم تحقیقاتی بررسی امکان تولید برق توسط ادرار از طریق سلولهای سوختی میکروبی و محاسبه بازدهی انرژی از ادرار در زمان استفاده در این سلولها بود. سالانه حدود 6.4 تریلیون لیتر ادرار تولید شده و محققان آن را یک جایگزین بالقوه برای منابع تجدیدناپذیر انرژی خوانده‌اند که تاکنون مورد بی‌توجهی واقع شده است.

سه سلول سوختی میکروبی ساخته شده از آکریلیک با آند 25 میلی‌لیتری و حفره‌های کاتد در آزمایش‌های این محققان مورد استفاده قرار گرفتند. الکترودهای آند و کاتد با پمپهای کوچک به 11 بطری مخزن متصل شدند. ادرار پردازش نشده هم در حجم‌های بین 25 تا 300 میلی‌لیتر به بطری مخزن چرخشی اضافه شده یا در حجم کمتر بین 0.1 تا 10 میلی‌لیتر به طور مستقیم به ورودی‌های آند تزریق شد.

ادرار به صورت تازه یا یک هفته از زمان نمونه برداری مورد استفاده قرار گرفته که این نمونه از یک داوطلب سالم با یک رژیم غذایی سالم و بدون سابقه بیماری مجرای ادراری یا کلیوی گرفته شد. پیش از یک تزریق 25 میلی‌لیتری از ادرار، سلول سوختی 0.9 میلی‌آمپر در هر متر مربع تولید می‌کرد که یک ساعت از زمان تزریق به میزان 2.9 میلی‌آمپر در متر مربع افزایش داشت. این میزان ادرار برای تولید مداوم انرژی برای سه‌ روز کافی بود که پس از آن عملکرد پایین آمده و به نقطه پیش از زمان تزریق باز می‌گردد.

دانشمندان نشان دادند که اضافه کردن 25 میلی‌لیتر ادرار تازه در یک سلول سوختی میکروبی 25 میلی‌لیتری برای سه روز مورد استفاده قرار می‌گیرد. برای تعداد 10 سلول سوختی این میزان نمونه طی هشت ساعت مورد استفاده قرار می‌گیرد.

به گفته این محققان، با نرخ تولید سالانه تریلیون‌ها لیتر ادرار این فناوری می‌تواند به تغییر شیوه استفاده از انرژی در جهان کمک کند.


 
 
موزاییک‌هایی که برق تولید می کنند در ایران ساخته شد
نویسنده : مهدی بقالها - ساعت ۱۱:۱٥ ‎ب.ظ روز یکشنبه ۸ آبان ۱۳٩٠
 

دانشجوی کارشناسی دانشگاه آزاد اسلامی واحد خمینی شهر موفق به تولید موزاییک‌های مولد الکتریسیته شد که قادر است انرژی ناشی از گام برداشتن افراد بر روی آن را به انرژی الکتریکی تبدیل کند. این موزاییک‌ها در تمام معابر پر رفت و آمد قابل نصب است.

آقای جعفر رام بجندی سازنده این نوع موزاییک ، گفت: در این موزاییک‌ها برای نخستین بار از بلبرینگ‌های KK استفاده شده است. وی با بیان اینکه طرح "موزاییک‌های مولد الکتریسیته" ابتدا به روش‌های پنوماتیکی و مکانیکی در دانشگاه آزاد اسلامی واحد خمینی‌شهر طراحی و ساخته شد، اظهارکرد: اتلاف انرژی در روش مکانیکی بسیار زیاد بود و در روش پنوماتیکی، این موزاییک‌ها در تعمیر و نگهداری دچار مشکل می‌شدند.

این دانشجوی مبتکر با بیان اینکه ساخت این موزاییک‌ها با استفاده از بلبرینگ‌های KK در تولید انرژی برق بسیار مقرون به صرفه است، افزود: به وسیله بلبرینگ‌های یک طرفه می‌توان حداکثر انرژی برق را از کالری از دست رفته افراد به دست آورد. وی تصریح کرد: در گذشته کشور ژاپن به شکل سرامیک و به روش پیزوالکتریک (تولید انرژی الکتریکی از گرما) و کشور فرانسه به روش میکروحسگر این نوع از موزاییک را ساخته است.

رام بجندی با اشاره به نصب این موزاییک‌ها به صورت آزمایشی در ایستگاه شهید بهشتی مترو تهران تاکید کرد: امیدوارم در آینده نزدیک و با راه اندازی مترو در شهرهای اصفهان، تبریز و مشهد بتوان کاربرد این طرح را گسترش داد.

وی با بیان اینکه طرح موزاییک‌های مولد الکتریسیته در شرکت برق منطقه‌ای اصفهان به عنوان طرح برگزیده انتخاب شده است، گفت: هنوز از این شرکت درخواستی مبنی بر استفاده از این موزاییک‌ها به عمل نیامده است.


 
 
احداث تمام نیروگاههای برق توسط بخش خصوصی - گنو آخرین نیروگاه دولتی
نویسنده : مهدی بقالها - ساعت ۱٢:٤٠ ‎ق.ظ روز شنبه ٧ آبان ۱۳٩٠
 

معاون وزیر نیرو در امور برق و انرژی از ساخت نیروگاه "گنو " به عنوان آخرین مجوز صادر شده برای ساخت نیروگاه توسط دولت و احداث تمامی نیروگاههای برق توسط بخش خصوصی در آینده خبر داد.

به گزارش خبرنگار خبرگزاری دانشجویان ایران (ایسنا) منطقه خلیج فارس، محمد بهزاد در حاشیه مراسم بهره برداری از پست 230کیلو ولت بندرعباس، با اشاره به ساخت نیروگاه 500مگاواتی "گنو " افزود: باید در روند ساخت نیروگاه "گنو" شتاب بخشید تا در دو سال آینده به بهره‌برداری برسد.

وی ساخت نیروگاه "گنو" را آخرین مجوز صادر شده برای ساخت نیروگاه توسط دولت دانست و اعلام کرد: از این پس تمام نیروگاههای برق توسط بخش خصوصی احداث می گردد.

بهزادی درباره بدهی صنایع به صنعت برق گفت: چنانچه صنایعی که بابت پول برق بدهکار هستند تسویه حساب نکنند نگهداری و پایداری شبکه آسیب دیده و ممکن است تابستان سال آینده مشکلاتی به وجود آید.

این مقام مسوول دولت افزود: صنایعی مانند آلومینیوم المهدی 2هزار و یکصد میلیارد ریال بدهکار است که این رقم در حال افزایش می‌باشد.

وی ادامه داد: سال آینده 800میلیارد ریال در نیروگاه خلیج فارس و 600میلیارد ریال باید در شرکت مدیریت تولید برق بندرعباس هزینه شود تا بتوانند به فعالیت خود ادامه دهند.

بهزاد افزود: پست 230کیلو ولت بندرعباس که به نام "دریا " نامگذاری شده از مهمترین پستهای برق ایران است که در رده مجهزترین و پیشروترین پستها از نظر تکنولوژی قرار گرفته و به عنوان الگویی در ساخت پستهای مشابه در تهران و دیگر شهرها مطرح شده که اعتبار ساخت این پست 400میلیارد ریال بوده است.

این مقام مسوول دولت یادآوری کرد: دولت نهم و دهم تامین برق در استان هرمزگان را بسیار پراهمیت و مانند اکسیژن ضروری و حیاتی می‌داند و به همین دلیل سرمایه‌گذاری‌های بسیاری در صنعت برق استان انجام شده است.

وی گفت: برای بخش خطوط انتقال نیرو و توزیع در هرمزگان سرمایه گذاری 10هزار میلیارد ریال در طول برنامه پنجم توسعه پیش بینی شده است.

بهزاد در پایان سرمایه گذارای بخش خصوصی برای ساخت نیروگاه برق در هرمزگان را امری ضروری دانست وافزود: دولت اختصاص دو میلیارد یورو از محل صندوق توسعه ملی به ساخت نیروگاه را تصویب کرده و 85درصد هزینه ساخت نیروگاه به صورت وام به سرمایه‌گذاران بخش خصوصی پرداخت می‌شود.


 
 
برنامه ایران برای صادرات برق به همسایگان کشورهای همسایه
نویسنده : مهدی بقالها - ساعت ۱۱:٢٧ ‎ب.ظ روز سه‌شنبه ۳ آبان ۱۳٩٠
 

وزیر نیرو به ایسنا خبر داد:

وزیر نیرو در حالی بر لزوم استفاده حداکثری از ظرفیت‌های موجود صنعت برق برای حضور در بازارهای صادراتی تاکید کرد که صادرات برق به همسایگان کشورهای همسایه را از اولویت‌های افزایش حضور بین‌المللی ایران در صنعت برق اعلام کرد.

مجید نامجو در گفت‌وگو با خبرنگار ایسنا، با بیان آنکه در زمان حاضر میزان مبادلات انرژی کشورمان با کشورهای ارمنستان، پاکستان، ترکمنستان، ترکیه، جمهوری آذربایجان، عراق و افغانستان روزانه حدود1300 مگاوات است، تصریح کرد: باید از حداکثر توان صادرات برق کشورمان به کشورهای همسایه و حتی سایر کشورها استفاده کنیم.

وزیر نیرو افزود: بحث صادرات برق نه تنها به کشورهای همسایه باید افزایش یابد، بلکه باید به همسایه کشورهای همسایه نیز برق صادر کنیم چرا که ظرفیت‌های خوبی در فصول سرد سال در کشور وجود دارد.

نامجو سپس با اشاره به آغاز تدوین بودجه سال 91 کشور، اظهار کرد: تکالیفی در قوانین وجود دارد که باید اعتبار لازم برای تامین مالی پروژه‌ها در بودجه لحاظ شود.

به گزارش ایسنا، اظهارات وزیر نیرو در حالی عنوان شده که معاون وزیر نیرو در امور برق و انرژی از افزایش 26 درصدی صادرات برق در نیمه نخست امسال خبر داده است.

محمد بهزاد درباره تاثیر هدفمندی یارانه‌ها بر صنعت برق، با اشاره به افزایش26 درصدی صادرات برق در شش ماهه نخست امسال، گفت که با اجرای قانون هدفمندی یارانه‌ها و مدیریت مصرف برق در کشور، زمینه برای افزایش صادرات انرژی الکتریکی فراهم شده است.


 
 
تولید الکترودی کم هزینه برای پیل‌های خورشیدی حساس به رنگ
نویسنده : مهدی بقالها - ساعت ۱۱:٢٠ ‎ب.ظ روز سه‌شنبه ٢٦ مهر ۱۳٩٠
 

محققان موسسه فناوری «جرجیا» موفق به ارائه الکترود جدیدی برای پیل‌های خورشیدی حساس به رنگ (DSSCs) شده‌اند. توسعه پیل‌های خورشیدی یکی از اولویت‌های محققان در موسسه فناوری «جرجیا» است. به همین منظور آنها به ارائه الکترود جدیدی برای پیل‌های خورشیدی حساس به رنگ (DSSCs) پرداختند. این الکترود از ترکیب چهار ماده مختلف بوده و در نهایت موجب تبدیل 7.37 درصدی انرژی می‌شود که بیشتر از دیگر پیل‌های خورشیدی حساس به رنگ است.

پیل‌های خورشیدی حساس به رنگ (DSSCs) از زمره ادوات فتوولتائیک هستند که می‌توانند با هزینه کم و کارایی بالا تبدیل انرژی را انجام دهند. اگر چه این فناوری در حال حاضر به بلوغ خود رسیده است، محققان هنوز در حال افزایش بهره آن با استفاده از روش‌های مختلف هستند.

یکی از مواد رایجی که به‌ عنوان الکترود در این سیستم‌ها به ‌کار می‌رود، شیشه‌هایی از جنس اکسید قلع تقویت شده با فلورین است که روی آن با لایه نازکی از پلاتین پوشش داده شده باشد. با توجه به کمیاب بودن و گران‌قیمت بودن فلزات نجیب نظیر پلاتین، این روش برای تولید انبوه مناسب نیست. برای حل این مشکل بهتر است از عناصر فراوان در طبیعت نظیر مواد کربنی (نانولوله کربنی، دوده یا گرافیت) استفاده کرد. باید این مواد کربنی را با پلیمر و ترکیبات معدنی درهم آمیخت و به‌ عنوان الکترود استفاده کرد. در سال‌های اخیر از مواد دیگر نظیر سولفیدهای فلزی، اکسید فلزی، نیترید و کاربید فلزی به صورت ترکیب دوگانه برای توسعه این الکترودها استفاده شده است.

 

اخیرا دانشمندان به فکر استفاده از ترکیب‌های سه گانه یا چهارگانه افتاده‌اند. «زیکوئین لین» از موسسه فناوری «جرجیا» می‌گوید: ما اولین الکترود عاری از پلاتین را برای پیل خورشیدی حساس به رنگ تولید کردیم. در این الکترود ارزان قیمت از ترکیب چهارگانه نانوبلورهای سولفید قلع روی مس (CZTS) استفاده شده است. برای تولید این ماده از شیمی تر و پوشش‌دهی اسپینی استفاده شد و در نهایت روی آن را با ترکیبات سلنیدی پوشش دادند.

نتیجه کار نشان داد که الکترود ایجاد شده دارای عملکرد بسیار خوبی است. این الکترود، قادر است با تولید یدید از تری‌یدید با بهره 7.37 درصد، تبدیل انرژی را انجام دهد. این بهره در پیل‌های حاوی الکترود پلاتینی 7.04 درصد است. دانشمندان عملکرد این پیل را با پیل‌هایی که دارای الکترودهایی از جنس‌های مختلف است، مقایسه کردند و در نهایت دریافتند این فناوری جدید آنها دارای بهره تبدیل انرژی بیشتری است. در این پروژه، محققانی از دانشگاه ایالتی «آیووا» و دانشگاه «فوودان» همکاری داشتند.

منبع: نتایج این تحقیق در قالب مقاله‌ای تحت عنوان Low-Cost Copper Zinc Tin Sulfide Counter Electrodes for High-Efficiency Dye-Sensitized Solar Cells در نشریه «Angewandte Chemie International Edition» به چاپ رسیده است.


 
 
استفاده از انرژی خورشیدی در فرودگاه بین المللی کویت
نویسنده : مهدی بقالها - ساعت ۱٢:۳٤ ‎ق.ظ روز پنجشنبه ٢۱ مهر ۱۳٩٠
 
شرکت Foster+Partners به تازگی طرحی را برای فرودگاه بین‌المللی کویت ارائه کرده که دوستدار محیط زیست است.

شرکت Foster+Partners می‌گوید طراحی این بنا بر اساس موقعیت آن و متناسب با نوع آب و هوای یکی از داغترین مناطق زمین انجام شده و در ساخت آن از مواد و مصالح محلی استفاده خواهد شد.

این فرودگاه جدید ساختاری سه پره خواهد داشت که در هر یک از این سه بخش دروازه‌های ورود و خروج قرار خواهند گرفت. ارتفاع فضای داخلی این ساختمان با ساختاری آیرودینامیک در حدود 25 متر است در حالی که دیوارهای خارجی آن وسعتی برابر 1.2 کیلومتر خواهند داشت.

پنجره‌های کدر نور روز را مسدود کرده و از تابش نور مستقیم خورشید جلوگیری خواهند کرد، در حالی که خیمه‌ای با ستون‌های بتنی فضای عمومی خارجی و ورودی‌ها را به زیر سایه خود خواهد گرفت. بخش تحویل بار توسط ساختاری آبی احاطه خواهد شد و سقف این فرودگاه به منظور بهره‌برداری از نور قدرتمند خورشید در این منطقه به صفحات خورشیدی مجهز خواهد شد.

معماران این شرکت قصد دارند در ارزشیابی LEED Gold، سیستم شناخته شده بین المللی تایید ساختمان‌های سبز، به موفقیت برسند. در صورتی که این شرکت بتواند این تاییدیه را دریافت کند، ترمینال فرودگاه بین‌المللی کویت اولین مکانی خواهد بود که توانسته به چنین سطحی از اعتبار سنجی زیست محیطی دست پیدا کند.

فرودگاه بین المللی کویت سالانه میزبان 13 میلیون مسافر است در حالی که از انعطاف پذیری کافی برای پذیرش 25 میلیون مسافر برخوردار بوده و با توسعه ای که در آینده خواهد داشت، تعداد این مسافران به 50 میلیون نفر نیز خواهد رسید.


 
 
اهمیت نقش دیسپاچینگ برای تولید‌کنندگان برق در نیروگاهها
نویسنده : مهدی بقالها - ساعت ۱٢:٥٤ ‎ب.ظ روز چهارشنبه ٦ مهر ۱۳٩٠
 

امروزه صحبت از اهمیت و یا ضرورت تولید انرژی از جهات مختلف اقتصادی، اجتماعی و حتی سیاسی بر همگان روشن است. مصرف الکتریکی بطوری به زندگی روزانه ما عجین شده است که بدون آن اگر نگوییم زندگی ناممکن است،  بلکه به جرأت می‌توان گفت که بسیار مشکل است. جهش سریع تکنولوژی و بهبود زندگی در دهه اخیر در کشورهای پیشرفته بسیار قابل چشمگیر بوده و به علت نزدیکی جامعه جهانی به هم بویژه با ارتباطات سریعی که بوجود آمده است به کشور ما نیز رسوخ کرده و تکنولوژی زندگی ما را بدنبال خود می‌کشد، گویا فرهنگ مصرفی انرژی الکتریکی در جهان حکومت می‌کند که ملتها به آرامی به این فرهنگ متصل می‌شوند. تأمین انرژی بویژه انرژی الکتریکی از نیازهای اصلی هر اجتماع صنعتی و نیمه صنعتی می‌باشد و توسعه اقتصادی و شکوفایی صنعتی بدون توسعه صنعت برق ممکن نیست، چرا که کمبود انرژی الکتریکی می‌تواند صدمات جبران ناپذیری بر پیکره اقتصادی جامعه وارد کند.

تولید انرژی الکتریکی همزمان با مصرف تحقق می‌یابد، یعنی تولید انرژی زمانی امکان‌پذیر است که همزمان مصرف‌کننده ‌ای بدنبال داشته باشد. بنابراین تولید بدون مصرف امکان ‌پذیر نیست و این عبارت به این معناست که نمی‌توان انرژی الکتریکی را به سادگی تولید و ذخیره کرد. از طرفی تولید‌کنندگان برق (نیروگاهها)  اطلاع و ارتباط چندانی با مصرف‌کنندگان خرد و کلان ندارند و مصرف‌کنندگان انرژی الکتریکی بدون اطلاع از کمیت و یا کیفیت انرژی الکتریکی تولیدشده در هر شرایط و به میزان دلخواه به سهولت از آن بهره‌مند می‌شوند. حال به اهمیت هماهنگی بین فرآیند تولید و مصرف و چگونگی این اهمیت پی می‌بریم. در حال حاضر در کشور ما بیش از بیست هزار مگاوات قدرت نصب شده وجود دارد که از این مقدار بیش از ده ‌هزار مگاوات را نیروگاههای بخاری، پنج‌هزار مگاوات را نیروگاههای آبی، بیش از سه‌هزار مگاوات را نیروگاههای سیکل ترکیبی و حدود چهار هزار مگاوات را نیروگاههای گازی تأمین می‌کنند. این قدرت بوسیله نیروگاههایی با قدرت‌های متفاوت و عمر متفاوت تولید می‌شود که بازده آنها با هم بسیار فرق دارند. هزینه تولید هر واحد نیروگاه با دیگری فرق داشته و هزینه کل تابعی از سهم بار هر یک از واحد‌هاست. بازده ماشینهای نو بیشتر از ماشینهای کهنه است. مسلما" یک تقسیم بار بخصوص بین واحدهای تولید وجود دارد که هزینه تولید به حداقل برسد. کافی نیست که واحدهای نو را با ظرفیت کامل بار کنیم و واحدهای کهنه را با ظرفیت کمتر تا نتیجه مطلوب بدست آید زیرا هزینه تولید تنها قسمتی از مسئله است. میانگین بازده حرارتی نیروگاهها از عوامل متعددی نظیر قدرت نیروگاهها،  نوع سوخت مصرفی، وضعیت بهره ‌برداری، نسبت بار تولیدی به بار نامی، میزان توقف نیروگاهها و … تأثیر می‌پذیرد. ولتاژ ژنراتور‌های بزرگ معمولاً بین 8/13 کیلوولت تا 24 کیلوولت است. البته ژنراتورهای مدرن برای 18 کیلوولت تا 24کیلوولت ساخته می‌شوند و هیچ استاندارد خاصی برای ولتاژ ژنراتورها انتخاب نشده است. سطح ولتاژ ژنراتورها ( ولتاژ تولید شده ) جهت انتقال، به 115 کیلوولت تا 165 کیلوولت افزایش داده می‌شود. 115 ، 118 ، 230 کیلوولت سطح استاندارد ولتاژ برای ولتاژ فشار قوی است . 345 ، 500 ، 765 کیلوولت جزو سطوح ولتاژ فوق فشار قوی است. مزیت خطوط انتقال فشار قوی وقتی مشخص می‌شود که ظرفیت MVA  انتقالی خط مورد نظر باشد. ظرفیت خطوط هم‌اندازه ( از نظر طول ) با نسبتی بیش از مربع ولتاژ تفاوت دارند. با اینحال ولتاژ خط هر چقدر باشد نمی‌توان تعریف مشخصی برای ظرفیت داشته باشیم، چون ظرفیت خط به محدوده حرارتی خط، افت ولتاژ قابل قبول،  قابلیت اطمینان، عوامل دخیل در سنکرونیزوم کردن بین ماشینهای سیستم -  همانند پایداری -  وابسته است که بیشتر این عوامل به طول خط بستگی دارند. حال باید این انرژی تولید شده با این سطوح ولتاژ به مصرف کنندگان متفاوت با سطح ولتاژ دیگری برسد. این انرژی بایستی معمولا" بوسیله شبکه پیچیده‌ای از نیروگاه تا مصرف‌کننده ‌ها انتقال یابد که در اثر عبور جریان از هادیهای شبکه با مقاومت معین افت حاصل می‌شود. در شبکه‌های بزرگ ارزش دارد که کوشش کنیم تا نحوه تغذیه‌ای پیدا کنیم که تلفات حداقل باشد، چون بهبود حداقل 5/0 %  در بازده باعث صرفه‌جویی زیادی می‌شود. به منظور بهره ‌برداری مناسب از سیستم‌های قدرت لازم است سیستم با حداقل هزینه مورد بهره‌ برداری قرار گیرد و هم چنین از قابلیت اطمینان بالایی برخوردار باشد. سیستم مطمئن به سیستمی اطلاق می‌شود که از خطرهایی نظیر وقفه‌ های زنجیره‌ای ، جدا شدن بخشی از شبکه، خارج شدن ژنراتور از حالت سنکرون، قطع بار،  عدم رعایت محدودیت‌های توان انتقالی خطوط، ولتاژ شین‌ها و فرکانس سیستم محفوظ باشد. بهره ‌برداری از سیستم قدرت از اصول و قواعدی پیروی می‌کند که آگاهی از آنها برای مسئولان و بهره‌برداران سودمند است. همچنین عملکرد و استفاده از این سیستم دارای دشواریهایی است که باید آنها را بشناسیم  و به موقع در رفع آنها بکوشیم. عملکرد موفق سیستم‌های قدرت نیازمند عطف توجه به ایمنی کارکنان و تجهیزات و ارائه خدمت بدون وقفه با پایین‌ترین قیمت ممکن به مشترکین است. مسئله ارائه برق ارزان ‌قیمت تابع عواملی چون کارآیی تجهیزات تولید برق، هزینه نصب و هزینه سوخت در نیروگاهها است. در صنعت برق طراحی و بهره‌ برداری بهینه و مؤثر اقتصادی همواره مورد نظر بوده است، زیرا صرفه‌جوییهای حاصل از بهره ‌برداری صحیح منابع قدرت پر اهمیت می‌باشند و در سیستم‌های قدرت بزرگ به چندین هزار دلار در روز بالغ می‌شوند. می‌توان گفت دستیابی به این اهداف تأثیر مستقیمی در سطح زندگی اجتماعی دارد. یک انرژی ارزان  و مطمئن یک شرط اولیه برای داشتن یک زندگی در سطح بالا می‌باشد. از آنجایی که مصرف‌کنندگان برق نیاز به انرژی حتی‌الامکان ارزان، قابل اطمینان و در دسترس در تمام نقاط ممکن دارند. سیستم‌های مدیریت انرژی کامپیوتر می‌توانند کمک مؤثری در کاهش هزینه‌ ها و همچنین قابلیت اطمینان  و کاهش حاشیه اطمینان ( Margine safety ) باشند. پیچیدگی دنیای تکنولوژی روز در سیستم‌های توزیع قدرت باعث شده که اپراتورها بدون نیاز به دستگاههای پیشرفته قادر به کنترل سیستمهای پیشرفته قدرت و برآوردن هدفهای مدیریت انرژی نمی‌باشند. این کنترل ‌ها باید این اطمینان را به سیستم قدرت بدهد که یک قدرت الکتریکی مطمئن، انعطاف‌پذیر با شرایط بهینه اقتصادی داشته باشیم. با توجه به موقعیت جغرافیایی خاص کشور ما و پراکندگی مصرف در نقاط مختلف و همچنین متفاوت بودن چگالی بار در این نقاط از یک ‌سو و مناسب نبودن همه ‌نقاط از نظر امکانات جنبی برای نصب نیروگاهها برای برآورده‌کردن مصرف، وزارت نیرو ناچار به نصب شبکه‌ای گسترده در سطح ایران شده است. در این شبکه هدایت بار تولیدی واحدها به مصرف‌کننده‌ها تأمین کند. انحراف از محدوده پیش‌بینی فرکانس و ولتاژ می‌تواند باعث خسارات اساسی برای مصرف‌کننده و ضربه‌ای بر اقتصاد ملی باشد. اهمیت کنترل تولید و مصرف وقتی آشکارتر می‌شود که به تغییر آماری و غیرقابل پیش‌بینی بار مصرفی توجه شود. در چنین شرایطی تولید در شبکه از تعدادی واحد تولیدی بوجود آمده که توسط سازمانهای مختلفی نظیر توانیر، برق‌های منطقه‌ای، آبهای منطقه‌ای  و غیره بهره ‌برداری می‌گردد و می‌بایست تولید این‌ها همیشه هماهنگ با مصرف‌کننده‌ ای غیرمعین و آماری تغییر داده شود، با توجه به منابع تولید مختلف در سازمانهای مربوطه و نوع تغییر بار مصرف‌کننده ملاحظه می‌شود که ایجاد سیستم کنترلی متمرکز و قوی تحت نظارت یک سازمان ضروری می‌باشد. در این شبکه هدایت بار تولیدی واحد‌ها به مصرف‌کننده باید به نحوی انجام شود که علاوه بر رعایت پارامترهای اقتصادی، ولتاژ و فرکانس معینی را برای مصرف‌کننده تأمین کند.


 
 
سیستم تولید برق برای نیروهای نظامی
نویسنده : مهدی بقالها - ساعت ۱٢:٥۱ ‎ب.ظ روز چهارشنبه ٦ مهر ۱۳٩٠
 

داشتن انرژی برق برای سربازان پیاده لازم و در عین حل مشکل ساز بوده است. چون برای حمل آن نیاز به باطری، سوخت و ژنراتور‌های سنگین داشتند. مثلا اگر یک گروه نظامی مسیر کوتاهی برای پیمودن داشتند، یک سرباز، وظیفه ی حمل کل تجهیزات را بر عهده می‌گرفت. جدید‌ترین سیستم انرژی Bourne، یک سیستم تامین برق به نام BPP2 است که در یک کوله پشتی‌ جا ساز شده است. این دستگاه، جریان روان آب را به برق تبدیل می‌کند،  طوری که زمانی‌ که دستگاه آماده ی استفاده است، آن را به جریان آب روان وصل می کنند و دستگاه آن را به برق تبدیل می‌کند. کل وزن این کله پشتی‌، ۲۵ پوند (۱۱.۳۶ کیلوگرم) است.

How one soldier can carry a whole power plant on his back

 سیستم BPP2 حدود ۶۰۰ وات انرژی تولید می‌کند. اما اگر کل گروه نظامی هر یک به شخصه از یکی‌ از این سیستم‌ها استفاده کنند، میتوانند حدود ۲۰ کیلو وات برق تولید کنند. یعنی تقریبا ۷ برابر انرژی برقی که یک خانه ی معمولی‌ نیاز دارد.

BPP2 از هیچ سوختی استفاده نمی کند، همین باعث می شود که حرارتی از خود به وجود نیاورد و این می تواند یک نکته ی مثبتی برای افرادی باشد که در میدان جنگ از آن استفاده می کنند. یکی‌ دیگر از مزایای این سیستم این است که می‌توان آن را در کف رودخانه مخفی‌ کرد. اندازه ی BPP2 تقریبا ۳ فوت (۹۰ سانتیمتر) است و از ۳ قسمت بزرگ تشکیل می شود و دارای یک کوله پشتی‌ محافظ هم می‌باشد.


 
 
افزایش راندمان نیروگاه بادی با استفاده از توربین های عمود محور
نویسنده : مهدی بقالها - ساعت ۱۱:٥٦ ‎ق.ظ روز چهارشنبه ۳٠ شهریور ۱۳٩٠
 
بر اساس مطالعات محققان دانشگاه کالیفرنیا به سرپرستی دکتر دبیری، استفاده از توربین‌های باد عمودمحور در ردیف‌های نزدیک به هم منجر به افزایش راندمان کلی نیروگاه بادی در مقایسه با مزارع باد متداول با توربین‌های ملخی خواهد شد.

‌در حال حاضر بازدهی توربین‌های بادی تا حد زیادی به تئوری آن نزدیک شده و بر این اساس می‌توان صنعت توربین‌های بادی را صنعتی بالغ تلقی کرد که جای رشد کمی در آن باقی مانده است.

اما تحقیقات اخیر پیشفرض‌های قدیمی را دگرگون کرده است. بر اساس این تحقیقات، نوع و نحوه چیدمان توربین‌های باد در یک مزرعه توربین‌های بادی می‌تواند بازده کلی تولید برق را تا حد زیادی افزایش دهد. پژوهشگران برای مثال دریافتند که استفاده از توربین‌های عمودمحور با چیدمان فشرده‌تر می‌تواند به افزایش بازده منجر شود.

دستاورد این محققان باعث شده تفکرات قبلی در مورد استفاده از انرژی باد به چالش کشیده شود. پیش از این تصور می‌شد که مهم‌ترین موانع در توسعه تولید برق از نیروگاه‌های بادی، افزایش اندازه توربین، استفاده از توربین در سواحل دریاها و فشار بر دولت‌ها برای افزایش سهم انرژی بادی در بازار انرژی است.‌ دکتر دبیری، استاد مهندسی و علوم کاربردی و سرپرست مرکز مهندسی دانشگاه کالیفرنیا توضیح می‌دهد: «تا امروز بیشتر تمرکز ما بر توسعه تکنولوژی توربین‌های بادی بوده است. در حالی که چیدمان مزارع بادی از طراحی مناسبی برخوردار نیست و بهره‌وری آنها بسیار پایین است.»

وی در ادامه ‌توضیح می‌دهد:‌ «در مزارع بادی موجود، به دلیل اثرات آیرودینامیکی ملخ‌های هر توربین روی سایر ملخ‌ها، به ناچار باید فاصله توربین‌ها از یکدیگر را افزایش داد که این امر سبب بزرگ شدن اندازه مزرعه می‌گردد. اما در عین حال بخش زیادی از بادی که وارد فضای مزرعه می‌گردد بدون برخورد با هیچ ملخی از مزرعه خارج شده و انرژی نهفته در دل خود را نیز با خود می‌برد. به عبارت دیگر مزارع بادی موجود تنها از بخشی از انرژی بادی که می‌وزد استفاده می‌کنند. اما در طرح جدید، می‌توان توربین‌ها را در فواصل کمتری نصب نمود تا میزان تولید انرژی در واحد سطح افزایش یابد. همچنین با افزایش ارتفاع توربین‌ها می‌توان از بادهای قوی‌تر و دائمی‌تری برای تولید الکتریسیته بهره گرفت.»

افزایش ارتفاع و اندازه‌ توربین‌ها به نوبه خود باعث بروز مسائلی مانند افزایش هزینه‌ها و پیچیدگی در تعمیر و نگهداری سازه می‌شود. نمای بد، سر و صدای زیاد، اختلال در سیگنال‌های رادیویی و برخورد پرندگان و خفاش‌ها نیز از دیگر پیامدهای افزایش اندازه توربین‌های بادی است. دبیری ایده‌های جدید خود در ارتباط با طراحی مزارع بادی پر بازده‌تر وکاراتر را در مقاله‌ای در ژورنال انرژی‌های تجدیدپذیر و پایا وابسته به انجمن فیزیک آمریکا منتشر کرده است.‌ وی در این مقاله یادآور می‌شود: «انرژی باد موجود در ارتفاع 10 متری بسیار کمتر از انرژی باد موجود در ارتفاع نصب توربین‌های جدید است. اما اگر ما بتوانیم از همین انرژی موجود در ارتفاع 10 متری هم به طور موثری استفاده کنیم، دیگر نیازی به افزایش ارتفاع توربین‌های باد نخواهد بود.» به گفته وی «انرژی الکتریسیته نهفته در دل بادهای کم ارتفاع چندین برابر میزان برقی است که در جهان استفاده می‌شود، اما چالش ما تبدیل این انرژی به انرژی برق است.»

هدف طراحی توربین‌های جدید در دانشگاه کالیفرنیا این است که با طراحی توربین‌ها به شکل عمودمحور به جای توربین‌های ملخی افقی، بتوانند توربین‌ها را نزدیک‌تر به هم قرار دهند. توربین‌های عمودمحور طبق توضیحات دبیری چند مزیت دارند: عملکرد مناسب و کارا هنگام وزش بادهای مغشوش و گردابه‌ای، طراحی ساده‌تر (به دلیل عدم نیاز به جعبه‌دنده) که منجر به کاهش هزینه‌های جاری و نگهداری می‌شود و همچنین حجم واندازه کمتر که برخوردهای محیطی را کاهش می‌دهد.‌ البته توربین‌های عمودمحور دارای معایب خاص خود نیز هستند که باعث شده تا کنون کمتر مورد توجه قرار بگیرند. اولین نقطه ضعف این توربین‌ها بازدهی انفرادی کمتر آنها در مقایسه با توربین‌های افقی است. همچنین سازه این توربین‌ها به خاطر پدیده‌ خستگی خیلی زود مستهلک می‌شود.‌ ‌دبیری در پاسخ به نقاط ضعف مطرح شده در مورد توربین‌های عمودمحور می‌افزاید: «جبران بازده کمتر توربین‌های عمودمحور از طریق چیدمان فشرده‌تر آنها امکان‌پذیر است. مسأله خستگی سازه نیز با پیشرفت‌هایی که در مهندسی مواد صورت گرفته و همچنین قابلیت پیش‌بینی دقیق‌تر بارهای آیرودینامیکی تا حد زیادی قابل بر طرف شدن است.» البته هنوز تا تجاری‌سازی این محصول ‌راه زیادی باقی مانده است.

امیر توکلی‌کاشی
جام‌جم


 
 
تامین برق مسابقات المپیک 2016 فقط با یک سازه ساختمانی
نویسنده : مهدی بقالها - ساعت ۱۱:٢٢ ‎ق.ظ روز چهارشنبه ۳٠ شهریور ۱۳٩٠
 
قرار است بازی‌های المپیک 2016 در کشور برزیل و در شهر ریودوژانیرو برگزار شود و به همین دلیل این کشور درحال حاضر مشغول فراهم کردن شرایط لازم و مناسب برای برگزاری هرچه بهتر این بازی‌هاست.

در حال حاضر مهم‌ترین چیزی که ذهن برگزارکنندگان بازی‌ها را به خود مشغول کرده، تامین انرژی لازم در طول برگزاری بازی‌هاست. به همین دلیل، مقامات این کشور مشغول مطالعه و بررسی طرحی هستند که براساس آن قرار است بزرگ‌ترین برج خورشیدی دنیا در این شهر ساخته شود.

در صورت عملی شدن این طرح، برج عظیمی در این شهر نزدیک دریا ساخته خواهد شد که قادر است به کمک انرژی خورشید و نیروی آب انرژی الکتریکی لازم شهر را در طول برگزاری بازی‌های المپیک تأمین کند. این برج عظیم و باشکوه سمبل شهر ریودوژانیرو در طول بازی‌های المپیک خواهد بود و قرار است مشعل بازی‌ها نیز بر فراز آن قرار گیرد. از طریق این برج و ساختمان عظیم آن، آب اقیانوس به کمک انرژی خورشید پمپاژ شده و بالا کشیده می‌شود و سپس همانند یک آبشار عظیم روی توربین‌های تولید برق فروریخته می‌شود.

بر این اساس در واقع در طول روز به کمک انرژی خورشید آب دریا پمپ شده و بالا کشیده می‌شود و در طول‌شب و عدم وجود خورشید آب ذخیره شده مثل یک آبشار و با فشار روی توربین‌ها ریخته شده و انرژی الکتریکی لازم را برای شهر فراهم می‌کند. هرچند برای عملی شدن این طرح هزینه‌گزافی باید پرداخت شود، اما با راه‌اندازی آن می‌توان انرژی آسان و ارزانی تولید کرد که همیشگی است و مهم‌تر از همه این‌که فاقد هرگونه آلودگی زیست‌محیطی است.

همچنین این برج قرار است به کافی‌شاپ، سالن‌های آمفی‌تئاتر و سینما، رستوران و دیگر وسایل رفاهی و تفریحی نیز مجهز شود. در این برج آسانسورهایی برای بازدیدکنندگان ساخته خواهد شد و آنها را به ایوان‌ها و بالکن‌های گردان تعبیه شده در برج هدایت می‌کند تا بتوانند از ارتفاع 105 متری بالای دریا و با چرخش 360 درجه‌ای این بالکن‌ها، هم منظره شهر و هم منظره دریا و اقیانوس را تماشا کنند که این مساله نیز خود در جذب گردشگر و کسب درآمد حائز اهمیت است.

با عملی شدن این طرح عظیم در برزیل در آینده جهان گام بزرگی در جهت استفاده از انرژی‌های پاک برخواهد داشت. با این که چنین طرحی فعلا در مرحله مقدماتی و مطالعه و بررسی است، اما می‌تواند نمادی نویدبخش برای آینده‌ای پاک برای زمین و ساکنان آن باشد. در حقیقت به کمک این طرح‌ها و عملی شدن آنها در همه کشورها دیگر شاید به سوخت‌های فسیلی که باعث آلودگی محیط زیست می‌شوند، نیازی نباشد و انسان قادر شود با کمک انرژی‌های پاک موجود در طبیعت که سالیان درازی از آن غافل بوده، احتیاجات خود را به انرژی به روشی ارزان و ساده برآورده سازد.

آزاده سیدمیرزایی 
جام‌جم


 
 
تولید برق از نخ هیبریدی
نویسنده : مهدی بقالها - ساعت ٧:۳٤ ‎ق.ظ روز پنجشنبه ۱۳ امرداد ۱۳٩٠
 

به گزارش مهر، جواد یکرنگ دانش‌آموخته کارشناسی‌ ارشد دانشگاه صنعتی اصفهان با ارائه پایان‌نامه خود با عنوان «بررسی عوامل مؤثر در ایجاد انرژی الکتریکی در نخ هیبریدی سیمی توسط خاصیت الکترومغناطیس» موفق شد نوعی نخ جدید را که امکان تولید جریان الکتریسیته بدون نیاز به هیچ منبع خارجی و بر اساس قوانین پایه‌ فیزیکی است، تهیه کند.

داریوش سمنانی، عضو هیئت علمی دانشکده نساجی دانشگاه صنعتی اصفهان که این دستاورد ارزشمند علمی با راهنمایی وی محقق شده است، گفت: این نخ امکان تولید 98.2 پیکو آمپر در حالت ازدیاد طول 100 درصد و در یک طول کوتاه 10 سانتی‌متری را دارا است و با انجام تحقیقات صورت گرفته مشخص شد که امکان بهبود شرایط نمونه‌ ساخته شده برای دستیابی به مقادیر بالاتر جریان الکتریکی نیز وجود دارد.
وی با اشاره به اینکه تحقیقات اخیر دنیا بر روی توسعه‌ منسوجات هوشمند و به ویژه منابع سوخت غیرفسیلی متمرکز است، افزود: تهیه نوعی نخ که قابلیت ایجاد الکتریسیته به کمک تبدیل حرکات فیزیکی ناشی از بدن انسان به انرژی الکتریکی را دارا باشد؛ هدف اصلی این پژوهش بود.
دانشیار دانشکده نساجی دانشگاه صنعتی اصفهان تصریح کرد: این دستاورد علمی با تولید انواع منسوجات هوشمند برای استفاده از قابلیت تبدیل حرکات فیزیکی اندام بدن به جریان الکتریسیته می‌تواند برق مصرفی مورد نیاز برای دستگاه‌های الکترونیکی همراه، مانند پخش کننده‌های موسیقی یا تلفن همراه را تأمین کند.


 
 
تولید برق از توپ فوتبال
نویسنده : مهدی بقالها - ساعت ٤:٠٧ ‎ق.ظ روز سه‌شنبه ٤ امرداد ۱۳٩٠
 

به گزارش مهر، طرفداران رقابتهای پر هیجان فوتبال شاید تا کنون بارها و بارها به این فکر افتاده باشند که راهی را برای ذخیره انرژی بی کرانی که در طول یک مسابقه ایجاد می شود ابداع کنند، زیرا انرژی که در مسابقه در یک توپ فوتبال ایجاد می شود به اندازه ای است که می تواند تاریکی شب را به روشنایی تبدیل کند.

این راهکار در توپی به نام sOccekt عملی شده است. این توپ فوتبال با حرکت کردن و با دریافت ضربه هایی که از سوی بازیکنان به آن وارد می شود، انرژی تولید می کند. با تاریک شدن هوا، می توان چراغ LED را به این توپ متصل کرده و از این نور برای مطالعه و یا انجام دیگر کارها استفاده کرد. 15 دقیقه بازی با این توپ می تواند چراغ LED را برای سه ساعت مداوم روشن نگه دارد.

این توپ به منظور حل مشکلی فراگیر یعنی کمبود انرژی توسط بازی محبوب و جهانی فوتبال ابداع شده است. بیش از یک پنجم جهان یعنی در حدود 1.4 میلیارد انسان دچار کمبود الکتریسیته هستند اما کودکان تقریبا در همه جای دنیا فوتبال بازی می کنند، در نتیجه به دلیل فراگیرتر بودن فوتبال نسبت به برق می توان از این بازی در تولید انرژی برای بخشهای محروم جهان استفاده کرد.

sOccekt توسط مهندسان دانشگاه هاروارد ابداع شده و از سال گذشته تا به حال در آفریقای جنوبی، نیجریه، اسپانیا و هائیتی مورد آزمایش قرار گرفته و از این رو اکنون برای تولید انبوه و صادرات به سرتاسر جهان آماده است.

به گفته مخترعان این توپ، انجام آزمایشهای میدانی بر روی این ابداع تاثیرات بسیار قابل توجهی داشته و منجر به بهود کیفیت و دوام آن شده به طوری که نمونه اولیه آن تنها چند ماه قابل استفاده بود اما نمونه نهایی می تواند یک سال مورد استفاده قرار گیرد. همچنین میزان انرژی تولید شده در توپهای جدید که فروش آنها از ماه آینده آغاز می شود توانایی تامین انرژی ابزارهای متعددی را خواهد داشت.

بر اساس گزارش رویترز، پروژه تامین ارزان قیمت انرژی توسط این محققان به ابداع توپ فوتبال ختم نمی شود بلکه قرار است از سال آینده توپ بسکتبالی با توانایی تولید برق طراحی و تولید شود.


 
 
فتوولتاییک چیست؟ Photovoltaic
نویسنده : مهدی بقالها - ساعت ٢:۳۱ ‎ب.ظ روز جمعه ۳ تیر ۱۳٩٠
 

فتوولتاییک(به انگلیسی: Photovoltaics) یا به اختصار PV به یکی از انواع سامانه‌های تولید برق از انرژی خورشیدی می‌پردازد. در این روش با بکارگیری سلول‌های خورشیدی، تولید مستقیم الکتریسیته از تابش خورشید امکان پذیر می‌شود. سلول‌های خورشیدی از نوع نیمه رسانا می‌باشند که از سیلیسیوم یعنی دومین عنصر فراوان پوسته زمین ساخته می‌شوند. وقتی نور خورشید به یک سلول فتوولتاییک می‌تابد، بین دو الکترود منفی و مثبت اختلاف پتانسیل بروز کرده و این امر موجب جاری شدن جریان بین آنها می‌گردد. می توان فتوولتایک را در دسته فناوری‌های انرژی‌های تجدید پذیر (نوشو) قرار داد.

انرژی خورشیدی

مقدار انرژی تابشی خورشید بر روی کره زمین ۶۰۰۰ برابر کل مصرف انرژی‌های سالیانه بر روی زمین است که این مطلب نشان دهنده اهمیت توجه به این منبع در تامین نیازهای روزمره بشر است. اگر تا به حال انرژی خورشیدی رقیبی جدی برای سوخت‌های فسیلی محسوب نمی‌شده است، به دلیل پایین بودن تاریخی قیمت سوخت‌های فسیلی بوده است. اگر چه هنوز هم فناوری استفاده از انرژی خورشیدی به بلوغ خود نرسیده است، اما رسیدن به این تکامل نزدیک است. بسیاری از کشورهای جهان در تلاشند تا با جایگزینی انرژی خورشیدی در تولید حرارت و الکتریسیته حداکثر استفاده از این منبع انرژی را به دست آورده و زیان‌های ناشی از مصرف سوخت‌های فسیلی را کاهش دهند.

تاریخچه فتوولتاییک

عبارت فتوولتاییک "Photovoltaic" تـرکـیـبی از کلمه یونانـی "Photos" به معـنی نـور با "Volt" به معنای تولید الکتریسیته از نور است. کشف پدیده فتوولتاییک به فیزیکدان فرانسوی Edmond Becquerel نسبت داده می‌شود که در سال ۱۸۳۹ با چاپ مقاله‌ای (Becquerel , ۱۸۳۹) تجربیات خود را با باتری‌تر (Wet Cell) ارائه نمود. او مشاهده نمود که ولتاژ باتری وقتی که صفحات نقره‌ای آن تحت تابش نور خورشید قرار می‌گیرند، افزایش می‌یابد.

اما اولین گزارش از پدیده PV در یک ماده جامد در سال ۱۸۷۷ بود وقتیکه دو دانشمند کمبریج R.E. Day و W.G.Adams در مقاله‌ای به انجمن سلطنتی تغییراتی که در خواص الکتریکی سلنیوم وقتی که تحت تابش نور قرار می‌گیرد را، توضیح دادند ( Adams and Day , ۱۸۷۷ ).

در سـال ۱۸۸۳ Charles Edgar Fritts که یک مهندس برق اهل نیویورک بود، یک سلول خـورشـیدی سلنیومی ساخت که از برخـی جهات شـبـیه به سـلـولـهای خورشـیـدی سیلیکونی امروزی بود. این ســلـول از یک ویـفـر نازک سـلنیوم تشـکیـل شده بـود که با یک تـوری از سـیـمـهـای خیـلی نازک طـلا و یک ورق حفاظـتی از شـیشه پوشانده شده بود. اما سـلول سـاخت او خـیلی کم بازده بود. بازده یک سـلول خورشیدی عبارت از درصدی از انرژی خورشیدی تابیده به سطح آن می‌باشد که به انرژی الکتریکی تبدیل شده باشد. کمتر از ٪۱ انرژی خورشیدی تابیده شده به سطح این سلول ابتدایی به الکتریسیته تبدیل می‌شد. با وجود این، سلول‌های سلنیومی سرانجام در نورسنج‌های عکاسی به طور وسیعی بکار گرفته شد.

پرونده:Solar cell.pngسلول‌های خورشیدی (فتوولتاییک)

عنصر اصلی فناوری فتوولتاییک، سلول خورشیدی است. سلول‌های فتوولتاییک (PV) که عموم آن را با نام سلول‌های خورشیدی می‌شناسند، از مواد نیمه رسانای حالت جامد تشکیل شده‌اند. سیلیکون، عمومی‌ترین ماده نیمه رسانا است که به واسطهٔ فراوانی آن در سلول‌های PV مورد استفاده قرار می‌گیرد. اگر چه سلیکون عنصر فراوانی است و درصد زیادی از پوسته زمین را تشکیل می‌دهد، ولی سلول‌های سیلیکونی به خاطر فرآیند ساخت و خالص سازی سیلیکون، قیمت بالایی دارند .

فناوری‌های مختلف سلول‌های خورشیدی

سیستم‌های فتوولتاییک که در حال حاضر به صورت صنعتی تولید می‌شوند، از نظر فناوری به دو دسته کلی سیلیکون کریستالی به عنوان فناوری نسل اول و فیلم-نازک به عنوان فناوری نسل دوم دسته‌بندی می‌گردد. سلول‌های سیلیکون کریستالی به انواع مونوکریستالی، پلی‌کریستالی و کریستال نواری تقسیم می‌گردد. فناوری‌های کلیدی و مهم فیلم-نازک را نیز می‌توان شامل a-Si، CIS و CIGS و CdTe دانست. نسل سوم سلول‌های فتوولتاییک نیز که بیشتر در سطح آزمایشگاهی تولید می‌شوند و مراکز پژوهشی در حال توسعه آن‌ها می‌باشند، به سلول‌هایی اطلاق می‌شود که توانایی عبور از حد Shockley-Queisser را دارند یعنی دارای بازده نامی بالاتر از ۳۲٪ می‌باشند. از انواع این سلول‌ها می‌توان به نانوسازه‌های سیلیکونی، مبدل‌های Up/Down، سلول‌هایHot Carrier و سلول‌های ترموالکتریک یا Hot Lattice اشاره کرد.

تولید سلول‌های خورشیدی در جهان

بازار جهانی تولید سلول‌های PV با رشد چشمگیری در حال پیشرفت است. این رشد از سال ۲۰۰۳ در حدود ۵۰٪ در سال بوده است. در سال ۲۰۰۶ ظرفیت تولید سلول‌های فتوولتاییک در سطح جهان به ۲،۵۲۰ مگاوات رسید. در این سال سهم سلول‌های فتووولتاییک کریستالی بیش از ۹۰٪ و سهم سلول‌های PV فیلم-نازک در حدود ۸٪ بوده است. با توجه به رشد سریعتر تولید سلول‌های PV فیلم-نازک (سالامه در حدود ۸۰٪) پیش بینی می‌گردد تا سال ۲۰۱۰ رقم سهم این سلول‌ها به ۲۵٪ تا ۳۰٪ برسد.

رقم تولید سلول‌های فتوولتاییک در سال ۲۰۰۷ به بیش از ۳٫۴ گیگاوات رسیده است. در این بین شرکت‌های ژاپنی که با روند رو به کاهش سهم خود از تولید سلول‌های فتوولتاییک در جهان مواجه هستند، در حدود ۲۶٪ بازار را در اختیار داشته اند. شرکت‌های چینی ولی با رشد خیره کننده از سهم ۲۰٪ در سال ۲۰۰۶ به ۳۵٪ در سال ۲۰۰۷ دست یافته اند.

نصب سلول‌های خورشیدی در جهان

ظرفیت نصب شده فتوولتاییک در سال ۲۰۰۷ در جهان به رکورد بیش از ۲٫۸26 مگاوات رسیده است. در این بین، کشور آلمان با در دست داشتن ۴۷٪ ظرفیت نصب شده جهان به ۱٫۳۲۸ مگاوات رسیده است. پس از آلمان، اسپانیا با رشد خیره کننده ۴۸۰ درصدی و در دست داشتن ۲۳٪ از ظرفیت جهان به رقم ۶۴۰ مگاوات رسیده است. پس از این دو کشور، ژاپن با ۲۳۰ مگاوات و آمریکا با ۲۲۰ مگاوات و در دست داشتن حدود ۸٪ بازار جهانی در رتبه‌های بعدی قرار دارند.


 
 
نیروگاه خورشیدی که شب نیز برق تولید می‌کند
نویسنده : مهدی بقالها - ساعت ٢:٢٤ ‎ب.ظ روز جمعه ۳ تیر ۱۳٩٠
 
نیروگاه عظیم خورشیدی «جِماسولار» در نزدیکی «سِویل» در جنوب اسپانیا اولین نیروگاه خورشیدی در جهان است که می تواند در تاریکی شب نیز انرژی خورشیدی تولید کند.

به گزارش مهر، این نیروگاه خورشیدی شاید از دور به شکل یک پروژه هنری بزرگ به نظر بیاید، اما در اصل این منطقه متقارن و دایره ای شکل و مملو از آینه های خورشیدی اولین نیروگاه خورشیدی است که می تواند شب ها نیز الکتریسیته پاک تولید کند.

نیروگاه «جماسولار» از دو هزار و 650 صفحه خورشیدی تشکیل شده است که در 185 هکتار زمین گسترده شده اند. این آینه ها که به «هلیواستات»ها شهرت دارند می توانند 95 درصد از نور و پرتوهای خورشید را بر روی گیرنده ای بزرگ و مرکزی متمرکز کنند.

حرارت 900 درجه سلسیوسی ناشی از این تمرکز نور، برای گرم کردن تانک نمک مذاب استفاده می شود که در نهایت در این تانک بخار کافی برای انرژی رسانی به توربین های 260 میلیون دلاری این نیروگاه تولید می شود اما بر خلاف تمامی نیروگاه های خورشیدی دیگر، حرارت ذخیره شده در این تانکها می توانند به مدت 15 ساعت در طول شب و یا در زمانی که نور خورشید وجود ندارد نیز آزاد شود. با توجه به شدت بالای تابش خورشید در جنوب اسپانیا می توان به این نتیجه رسید که این نیروگاه می تواند اغلب شب ها بدون نور خورشید به فعالیت خود ادامه دهد و 270 روز از سال را به صورت کامل به تولید انرژی بپردازد.

ساخته شدن این نیروگاه که پروژه ای مشترک میان شرکت اماراتی «مصدر» و شرکت اسپانیایی «تورسول انرژی» بوده، دو سال زمان و 260 میلیون دلار هزینه صرف کرده است.

انتظار می رود این نیروگاه سالانه 100 گیگاوات ساعت الکتریسیته تولید کند، انرژی که برای تامین نیازهای 25 هزار خانه در منطقه آندلس کافی خواهد بود.


 
 
تامین انرژی با ترکیبی از انرژی‌های نو
نویسنده : مهدی بقالها - ساعت ٢:٢٦ ‎ق.ظ روز پنجشنبه ۱٢ خرداد ۱۳٩٠
 

هم‌اکنون 24 رآکتور هسته‌ای تجاری در سراسر جهان به انسان‌ها کمک می‌کند تا مصرف سوخت‌های فسیلی کمتر و کمتر شود. اما رآکتورهای هسته‌ای و انرژی هسته‌ای چقدر می‌تواند نیاز انسان به انرژی را مرتفع کند؟

پروفسور درک ابوت از دانشگاه آدلاید استرالیا به این نتیجه رسیده است که به دلایل متعدد انرژی هسته‌ای نمی‌تواند در مقیاس جهانی نیاز بشر به انرژی را مرتفع کند. ابوت متذکر می‌شود که مصرف انرژی جهانی امروز چیزی حدود 15 تراوات و کل انرژی تولید شده در نیروگاه‌های هسته‌ای تنها 375 گیگاوات است. به منظور بررسی محدودیت‌های انرژی هسته‌ای در مقیاس بزرگ همین بس که بدانیم برای تولید 15 تراوات نیرو، فقط توسط انرژی هسته‌ای نیاز به حدود 15 هزار رآکتور داریم.

ابوت در ادامه بررسی‌هایش برآوردهایی در مورد ساخت، عملیاتی کردن و از رده خارج ساختن 15 هزار رآکتور روی زمین، فاکتورهایی مانند مقدار زمین مورد نیاز برای این تعداد رآکتور زباله‌های رادیواکتیو ایجاد شده، درصد حوادث، خطر ازدیاد سلاح‌های اتمی، فراوانی اورانیوم و استخراج آن و فلزات نامتعارفی که برای ساخت خود رآکتور به کار می‌رود، انجام داد. صرف‌نظر از سوخت یک نیروگاه هسته‌ای در بنای خود نیاز به فلزات خام زیادی دارد. برای استقرار یک رآکتور هسته‌ای به جز توجه به ناحیه ممنوعه، محل غنی‌سازی، فرآوری کان‌ها و زیرساخت‌های پشتیبان به 5/20 کیلومتر مربع زمین نیاز داریم. تصور کنید استقرار 15 هزار رآکتور هسته‌ای با این تفاسیر یک چالش بسیار بزرگ به وجود می‌آورد.

هر نیروگاه اتمی در نتیجه شکست نوترونی باید پس از 40 تا 60 سال از رده خارج شود. هم‌اکنون 6 تا 12 سال طول می‌کشد تا یک نیروگاه اتمی ساخته شود و حدود 20 سال طول می‌کشد تا یک نیروگاه کاملا از رده خارج شود. با یک محاسبه سرانگشتی می‌توان دریافت که این میزان برای 15 هزار رآکتور، عددی خیالی به نظر می‌رسد.

هرچه میزان رآکتورها زیاد شود احتمال سوانح هسته‌ای هم بیشتر می‌شود، به‌علاوه با ازدیاد نیروگاه‌های هسته‌ای و درنتیجه آن متخصصان هسته‌ای، بیم گسترش سلاح‌های هسته‌ای در جهان افزایش می‌یابد. باتوجه به میزان ذخایر موجود اورانیوم در جهان و تعداد رآکتورها تنها 80 سال دیگر ذخیره اورانیوم در کل جهان وجود دارد. چنانچه تعداد رآکتورها به 15 هزار افزایش یابد، این میزان اورانیوم در کمتر از 5 سال مصرف می‌شود. در ساخت مخزن‌های هسته‌ای از فلزات کمیاب و نامتعارفی استفاده می‌شود که مستلزم هزینه زیاد و اثرات نامتعارف محیطی است. فلزاتی همچون «هافنیوم» به‌عنوان جذب‌کننده نوترون، «بریلیوم» به‌عنوان بازتابنده نوترون، «زیرکونیم» به‌عنوان روکش و «نیوبیوم» برای ترکیب با استیل و پایدار ساختن آن برای مدت 40 تا 60 سال در مقابل شکست نوترونی.

هم‌اکنون از هافنیوم در میکروتراشه‌ها و از بریلیوم در صنایع نیمه‌هادی‌ها استفاده می‌شود. مصرف بسیار زیاد این مواد برای ساخت مخازن نیروگاه‌های هسته‌ای، جهان را با بحران منابع معدنی مواجه خواهد ساخت. به علت هزینه، پیچیدگی، نیاز به منابع و مشکلات زیاد باقیمانده از انرژی هسته‌ای عاقلانه‌تر است که سرمایه‌گذاری کلان در بخش‌های دیگری انجام شود.

به نظر ابوت هر دلاری که برای انرژی هسته‌ای ذخیره می‌شود، می‌تواند در راه روش‌های زودبازده‌تر همچون انرژی خورشیدی صرف شود. وسایل حرارتی خورشیدی، انرژی خورشید را به منظور تولید گرما مهار می‌کنند. پس از این گرما، بخار تولیدشده و توسط نیروی بخار توربین‌های تولید الکتریسیته به گردش درمی‌آید. تکنولوژی حرارتی خورشیدی بسیاری از مشکلات مقیاس‌پذیری انرژی هسته‌ای را ندارد به‌عنوان مثال اگرچه یک نیروگاه بادی نسبت به نیروگاه هسته‌ای زمین بیشتری برای تامین نیازمند است، اما می‌توان آن را در بیابان‌های بلااستفاده هم دایر کرد.

مهم‌تر از اینها این‌که تکنولوژی حرارتی خورشیدی نه‌تنها در مقیاس تراوات بلکه در صورت نیاز می‌تواند صدها تراوات انرژی تولید کند. البته بزرگ‌ترین مشکل تکنولوژی حرارتی خورشیدی روزهای ابری و شب‌هنگام است. ابوت پیشنهاد می‌کند که در دوره گذار استفاده دوگانه از گاز طبیعی و نیروگاه‌های حرارتی خورشیدی می‌تواند یکی از گذرگاه‌ها برای ایجاد زیرساخت‌های برآوردن انرژی در آینده باشد.

منبع:‌ scienceblog


 
 
تولید برق از ترکیب نور خورشید، اتانول و هیدروژن
نویسنده : مهدی بقالها - ساعت ٢:٢٠ ‎ق.ظ روز پنجشنبه ۱٢ خرداد ۱۳٩٠
 

تیمی بین المللی از دانشمندان موفق شدند با استفاده از ترکیب اتانول و نور فرابنفش خورشید در شرایط فشار و حرارت اتاق، مقادیر زیادی هیدروژن تولید کنند که می تواند انرژی مورد نیاز سلولهای سوختی برای تولید برق را تامین کند.

دانشمندان دانشگاه پلی تکنیک کاتالونیا اسپانیا، آبردین اسکاتلند و آکلند نیوزیلند می گویند متان برای تولید هیدروژن گزینه ای بسیار مناسب است زیرا ارزان قیمت بوده و به مقدار زیادی در دسترس است و علاوه بر این برای تبدیل شدن به هیدروژن به فشار و یا درجه حرارت زیادی نیاز ندارد از این رو نسبت به شیوه های رایج تولید هیدروژن به انرژی کمتری نیاز دارد. در این شیوه اتانول و پودر کاتالیزور نوری درون یک مخزن قرار داده می شوند و سپس این مخلوط در معرض نور فرابنفش قرار می گیرند. نیمه رسانایی از جنس دی اکسید تیتانیوم درون این مخزن قرار دارد که پس از دریافت نور فرابنفش الکترونهایی تولید می کند و این الکترونها توسط نانوذرات طلای موجود در کاتالیزور نوری جذب می شوند. سپس الکترونهای به دام افتاده با اتانول واکنش نشان داده و هیدروژن تولید می شود. محققان با استفاده از این شیوه توانستند به ازای هر کیلوگرم از کاتالیزور نوری در یک دقیقه پنج لیتر هیدروژن تولید کنند. بر همین اساس در صورتی که حجم کاتالیزور به 9 کیلوگرم برسد و از هیدروژن تولید شده برای تامین انرژی یک سلول سوختی استفاده شود، می توان سه کیلووات برق، برابر نیاز یک خانه مسکونی، تولید کرد. این اولین باری نیست که از نور خورشید برای تولید هیدروژن استفاده می شود اما این شیوه به دلیل عدم نیاز به استفاده از مواد گران قیمت و استفاده از حجم زیاد انرژی نسبت به بسیاری از شیوه ها کم هزینه تر و مقرون به صرفه تر است.

محققان اکنون در فکر ساخت رآکتورهایی هستند تا با بهره گیری از این تکنیک بتوانند انرژی پاک مورد نیاز خانه های مسکونی را تامین کنند.

منبع خبرگزاری مهر


 
 
تولید هم‌زمان برق و آب آشامیدنی، پروژه‌ تازه دانشمندان
نویسنده : مهدی بقالها - ساعت ۱۱:٢٤ ‎ب.ظ روز چهارشنبه ٤ خرداد ۱۳٩٠
 

پژوهشگران آمریکایی در صددند همزمان با تبدیل آب آلوده یا شور به آب آشامیدنی، برق نیز تولید کنند. ابزار اصلی اجرای این پروژه یک آلیاژ فلزی و یک سلول سوختی است. مبتکران این ایده معتقدند که از پروژه‌ تولید دوگانه‌ برق و آب آشامیدنی می‌توان به ویژه در مناطقی استفاده کرد که هم از آب آشامیدنی و هم از نعمت برق محروم هستند. این ایده همچنین برای زیردریایی‌ها و مناطق بحران‌زده مفید خواهد بود.
پروژه‌ یادشده که مبتکر آن جری وودال، از دانشگاه پردیو (Purdue) در ایالت ایندیانای آمریکا است، تا کنون به عمل در نیامده و تنها برای مرحله‌ آزمایشی معرفی شده است.
تشریح پروژه
ایده جری وودال بسیار ساده به نظر می‌‌رسد. باید آب آلوده یا شور را به اجزای اصلی آن یعنی اکسیژن و هیدروژن تجزیه کرد. هیدروژن به دست آمده سپس یک سلول سوختی را تغذیه خواهد کرد.
هیدروژن با اکسیژن هوا ترکیب و دوباره به آب تبدیل می‌شود. همزمان با این فعل و انفعال‌ها انرژی شیمیایی نیز به انرژی الکتریکی بدل می‌گردد. سلول سوختی باید طوری انتخاب شود که گرمای حاصل از این واکنش بسیار بالا باشد به طوری که آب به بخار تبدیل شود. در این صورت باکتری‌های آب از بین رفته و آب پس از عمل میعان (تبدیل گاز به مایع) قابل آشامیدن می‌شود.
به گزارش دویچه‌وله،‌ پژوهشگران تا کنون موفق به کشف آلیاژ مورد نیاز برای اجرای نخستین قدم این پروژه شده‌اند. این آلیاژ ترکیبی از فلزات آلومینیم، گالیوم، ایندیوم و قلع خواهد بود که قادر است با آب واکنش نشان داده و آن را به اکسیژن و هیدروژن تجزیه کند.
آب اولیه‌ مورد نیاز برای این مرحله می‌تواند پس‌آب، آب آلوده‌ زیرزمینی یا آب دریا باشد. هیدروکسید آلومینیوم تنها ماده‌ زایدی خواهد بود که از این واکنش به دست خواهد آمد که دفع آن هم آسان است.
محققین معتقدند که می‌توان دستگاه مورد نظر را که شامل آلیاژ نامبرده، راکتور و سلول سوختی خواهد بود چنان ساخت که کمتر از ۵۰ کیلوگرم وزن داشته و به راحتی قابل حمل و نقل باشد. پژوهشگران حتی قیمت برق و آب آشامیدنی حاصل از این پروژه را نیز برآورد کرده‌اند. بهای یک لیتر آب آشامیدنی می‌تواند حدود دست کم ۳۰ سنت باشد. قیمت برق نیز می‌تواند حدود ۲۳ سنت در هر کیلووات‌ساعت حساب شود.
جری وودال می‌گوید، این بها خیلی هم ارزان نیست اما اگر هزینه‌‌ ساخت یک نیروگاه و شبکه‌ لوله‌کشی را هم در نظر بگیریم می‌بینیم که این قیمت خیلی هم به صرفه است. وی این پرسش که ساخت دستگاه مورد نظر چه زمانی به پایان خواهد رسید را باز گذاشت و به آن پاسخ نداد.


 
 
فاضلاب شهری روشنایی‌بخش خانه‌ها
نویسنده : مهدی بقالها - ساعت ٥:۳٧ ‎ب.ظ روز شنبه ۳۱ اردیبهشت ۱۳٩٠
 
تقریبا در هر یک از خانه‌های ساکنان شهر سانتاروزا در کالیفرنیا اتفاق جالب توجهی روی داده است. هرگاه آنها دستشویی خانه را ترک می‌کنند دکمه کوچک نصب شده روی دیوار را فشار می‌دهند تا سهمی هر چند اندک اما فناورانه در تامین برق مورد نیاز خانه خود را داشته باشند. در حقیقت فلاش تانک دیروز این خانه‌ها اکنون به بخشی از تأسیسات فوق مدرن تولید برق از فاضلاب شهری تبدیل شده است.

شاید بتوان گفت شهر سانتاروزا و شرکت تامین‌کننده انرژی کالپاین، زوج هیجان‌انگیزی را برای تولید برق از فاضلاب شهری تشکیل داده باشند. در حقیقت همکاری این دو به شکل‌گیری بزرگ‌ترین پروژه زمین گرمایی و تبدیل فاضلاب شهری به الکتریسیته منجر شده است. محققانی که در این پروژه از سال‌ها پیش مشغول کار شده‌اند و رویای تبدیل کردن این شهر به الگویی سرآمد در زمینه استفاده بهینه از فاضلاب شهری را در سر می‌پرورانده‌اند از این مواد سیال برای تولید انرژی پاک استفاده می‌کنند. نتیجه چنین ابتکار عملی نه تنها بهبود سطح کیفی زندگی برای انسان بلکه برای جانوران آبزی مناطق اطراف است. این پروژه برای مدیریت و ساکنان شهر سانتاروزا از اهمیت خیره کننده‌ای برخوردار است. در حقیقت شراکت شرکت کالپاین و مدیریت کلان سانتاروزا به جلوگیری از پرداخت جریمه سنگین ریخته شدن فاضلاب شهری به رودخانه Russian River و همچنین حذف بودجه 400 میلیون دلاری برای ساخت تأسیسات جدید نگهداری از فاضلاب شهری منجر شده است. گذشته از آن این شراکت جالب توجه منجر به آن شده تا مدیران شهری نگاه دوباره‌ای به صخره‌ها و مناطقی از اطراف شهر سانتاروزا داشته باشند که همواره مملو از بخارهای آب هستند. این بخارها ناشی از گرمای قابل توجه موجود در دل صخره‌های این منطقه است به طوری که ساکنان شهر سانتاروزا می‌توانند براحتی ابرهای متراکم شکل گرفته از این بخارها را در هر لحظه که دوست داشته باشند، مشاهده کنند.

بهره‌گیری از مواهب طبیعی

هر روز و در قالب پروژه‌ای موسوم به Geysers?Recharge حدود 12 میلیون گالن فاضلاب شهری پمپاژ شده و از طریق خط لوله مخصوصی به منطقه کوهستانی صخره‌ای در 64 کیلومتری شهر سانتاروزا منتقل می‌شود و پس از انجام یک سری پردازش‌های صنعتی در سفره زیر زمینی که در عمق حدود 2 کیلومتری زمین قرار دارد، تزریق می‌گردد. در اینجا صخره‌های همواره داغی در دل زمین وجود دارند که آب موجود در فاضلاب را به جوش آورده و به بخار بسیار داغی تبدیل می‌کنند. این بخار به وسیله سیستم لوله کشی پیشرفته‌ای به سطح زمین منتقل می‌شود تا از آن برای راه اندازی توربین‌های مولد الکتریسیته استفاده شود. البته این تنها پروژه به شمار نمی‌آید. در منطقه مجاور سانتاروزا یعنی در Lake County نیز پروژه مشابهی وجود دارد که راه‌اندازی شده است. البته حجم فاضلابی که همه روزه در این تأسیسات به کار گرفته می‌شود، کمتر بوده و چیزی در حدود 8 میلیون گالن در روز است. برآورد شده که این دو پروژه روی هم حدود 200 مگاوات برق تولید می‌کنند که معادل خروجی یک تأسیسات برق متوسط است. نکته مهمی که درخصوص این پروژه به چشم می‌خورد، این است که در این فرآیند هیچ‌گونه گاز گلخانه‌ای تولید نمی‌شود. به عبارت دیگر حرارتی که برای تبخیر آب فاضلاب و راه‌اندازی توربین‌ها نیاز است به‌طور طبیعی در دل صخره‌ها وجود داشته و برای تولید آن نیازی به استفاده از سوخت‌های فسیلی نیست. همچنین جای هیچ‌گونه نگرانی نیز درخصوص افزایش آلاینده‌های جوی وجود ندارد. گذشته از تمامی این مزایا، مقادیر قابل توجهی از برقی که به این روش تولید می‌شود به مناطق دوردستی همچون سانفرانسیسکو در فاصله 112?کیلومتری جنوب این منطقه منتقل می‌شود.

سهم قابل توجه فاضلاب در تولید برق

در کشورهای مختلفی نظیر آمریکا و چند کشور مهم اروپایی به گرمای درون زمین به عنوان منبع پاکی برای تامین انرژی نگاه می‌شود. کار به جایی رسیده که سرمایه‌گذاری‌های کلانی نیز در این خصوص انجام شده است. براساس گزارشی که از سوی وزارت انرژی آمریکا منتشر شده با استفاده از این فناوری نوین می‌توان تا سال 2050 حدود 10 درصد از برق مورد نیاز سراسر آمریکا را تأمین کرد، هر چند آمارهای دیگری نیز وجود دارند که نگاه خوشبینانه‌تری نسبت به آینده دارند. البته در کشورهایی که به‌طور طبیعی چنین مناطقی وجود داشته باشد، می‌توان سرمایه‌گذاری‌های کلانی انجام داد. کشورهایی نظیر کشورهای جنوب شرق آسیا، برخی سرزمین‌ها در آمریکای لاتین و غرب اروپا از جمله مناطقی هستند که از این نوع صخره‌های درون حرارتی به وفور یافت می‌شود. اکنون این پرسش ممکن است به ذهن خطور کند که آیا چنین پروژه‌هایی همواره بدون خطر و نگرانی‌های جانبی هستند؟ برخی محققان به احتمال وقوع زمین‌لرزه‌های ضعیف ناشی از افزایش قدرت بخار تولیدشده در این مناطق اشاره می‌کنند. گذشته از آن برخی ساکنان سانتاروزا از افزایش لرزش‌های درون‌زمینی در مناطق اطراف محل زندگی خود شکایت دارند. آنها از این نکته بیم دارند که با افزایش شمار تأسیسات مرتبط با این پروژه بر میزان لرزش‌ها افزوده شود.

با این حال دن کارلسون از مدیران ارشد مدیریت شهری در سانتاروزا، معتقد است مزایای این فناوری نوین برمعایب نه چندان قابل توجه آن برتری دارد. گذشته از آن طرحی که از سوی شرکت کالپاین ارائه شده است به عنوان یکی از برجسته‌ترین الگوهای فوق مدرن در مدیریت فاضلاب شهری به شمار می‌آید. به عقیده کارلسون هر منطقه از جهان دارای ویژگی‌های خاص خود است و تنها کاری که باید انجام داد، پیدا کردن این ویژگی‌ها و استفاده از آنها در مدیریت هر چه بهتر امور شهری است.

نگرانی‌ها به اوج می‌رسد

برای شهری همچون سانتاروزا این ویژگی منحصربه‌فرد همان شکاف‌های مملو از بخار است. این بخارها به حدی شدید هستند که ساکنان شهر می‌توانند از زاویه‌ای خاص آنها را از فواصل چند کیلومتری نیز رویت کنند. مدیریت این شهر در سال 1993 با چالش بزرگی روبه‌رو شده بود. ریخته شدن فاضلاب شهری به درون رودخانه Russian River موجب اعلام اخطارهای شدید زیست محیطی به مدیران شهری سانتاروزا و در نهایت تعیین ضرب‌الاجل برای خاتمه دادن به این وضعیت شده بود.

وخامت اوضاع تا آن حد بوده که نسل ماهی قزل‌آلای این رودخانه تا مرز انقراض پیش رفته بود، به همین دلیل اداره‌کنندگان این شهر همواره به دنبال آن بودند تا راهی مناسب برای انباشت فاضلاب شهری پیدا کرده و در عین حال آسیبی نیز به محیط زیست شهر و اطراف آن وارد نکنند. در منطقه شهری و مجاور Lake County نیز وضعیت به همین منوال بود. از آنجاکه برای سالیان متمادی فاضلاب این منطقه راهی دریاچه Clear می‌شد، مشکلات زیست محیطی زیادی در این منطقه ایجاد شده بود. اوج نگرانی‌ها زمانی مشخص می‌شد که این دریاچه به عنوان اصلی‌ترین منبع تأمین آب کالیفرنیا در نظر گرفته می‌شد. تا پیش از وارد شدن فاضلاب به این دریاچه یک‌سری فرآیندها روی آن صورت می‌گرفت تا خطرات به مراتب کمتری برای محیط زیست دریاچه داشته باشد، با این حال باز هم فاضلابی که وارد آب دریاچه می‌شد مملو از ترکیبات سمی و مضر برای حیات آبی این منطقه بود.

خلق هیجان‌انگیز یک ایده

برقی که از سال‌ها پیش برای ساکنان این دو منطقه و مناطق اطراف تولید می‌شد، عمدتا ناشی از استفاده از بخارات آب صخره‌های همیشه داغ اطراف شهر سانتاروزا و هدایت آنها به سوی توربین‌ها و در نتیجه راه‌اندازی آنها می‌شد، با این حال مهندسانی که در این تأسیسات حضور داشتند همواره نگران کاهش تدریجی سطح آب و به دنبال آن کاهش بخارهای تولید شده بودند. کاهش بخارها به معنای آن بود که عملا نیرویی برای چرخاندن توربین‌ها وجود ندارد. پس برای رفع این نقصان باید کاری انجام می‌شد. آنها دیگر نمی‌توانستند تکیه زیادی بر منابع طبیعی زیرزمینی داشته باشند. این وضعیت موجب سردرگمی مهندسان طرح شده بود. آنها در حالی که راهی مناسب برای خلاص شدن از این وضعیت را جستجو می‌کردند به فکر استفاده از فاضلاب شهری و احیای مجدد تولید قابل توجه برق از جانب توربین‌ها افتادند. تنها کار اصلی که باید در این خصوص انجام می‌گرفت، انتقال فاضلاب شهری به نقطه مورد نظر بود. امروز نخستین پروژه تولید برق از فاضلاب در منطقه Lake County و بزرگ‌ترین آن در شهر سانتاروزا واقع شده و به جهت موفقیت‌هایی که در این خصوص به دست آمده است روزبه‌روز بر ابعاد آنها افزوده می‌شود. در پروژه Lake County پیش‌بینی استفاده از فاضلاب مناطق شهری دیگر نیز شده و قرار است با استفاده از یک سیستم مدرن لوله‌کشی، فاضلاب سایر مناطق نیز به تاسیسات این شهر منتقل شود. در همین خصوص و در نوامبر 2008 توافقنامه میان مدیران 2 شهر Lake County و Windsor به امضا رسید که براساس آن تا 30 سال اجازه پمپاژ 700 هزار گالن فاضلاب در روز به سمت سانتاروزا داده شود. موفقیت‌هایی که در این دو پروژه همسایه به دست آمده است به عنوان یک الگوی جهانی در نظر گرفته می‌شود. مزایای مالی و زیست محیطی این دو پروژه از جمله عوامل رضایت بخش بودن آنها برای مدیران و ساکنان این شهرهاست.

تولد صنعتی نوین

اما این‌که چرا مناطق صخره‌ای و همواره داغ اطراف سانتاروزا بتدریج عاری از بخارهای آب می‌شد نیز در نوع خود جالب توجه بوده است. از این منطقه برای هزاران سال بخارات آب خارج می‌شده است. منبع گرمایی که موجب داغ شدن صخره‌ها می‌شود به حفره مملو از ماگمایی مربوط می‌شود که در عمق بیش از 8 کیلومتری این منطقه واقع شده است. جریان‌های آبی زیادی از لابه‌لای صخره‌ها و توده‌های شنی این منطقه عبور می‌کنند و زمانی که در بسترهای طبیعی میان صخره‌ها به دام می‌افتند، تبخیر شدن تنها سرنوشتشان است. نخستین بار شخصی به نام ویلیام بل الیوت در سال 1847 متوجه آبفشان‌های این منطقه شد. وی شناسایی این منطقه را یک کشف بزرگ نامگذاری کرد و شاید از همین اشتباه بزرگ بود که بتدریج و در مدت کمتر از یک قرن توان تولید بخار در دل این صخره‌ها بتدریج رو به کاهش گذاشت. طولی نکشید که سر و کله هزاران گردشگر در منطقه پیدا شد. ساخته شدن ده‌ها تأسیسات توریستی آب گرم حاکی از رونق اقتصادی این منطقه داشت. به دنبال این استقبال خیره کننده برخی نیز تلاش می‌کردند تا با ایجاد حفره‌های بیشتر در دل صخره‌ها و توده‌های شنی حجم بیشتری از بخارات آب را به کار گیرند. اما شخصی به نام جان دی گراند نخستین کسی بود که به فکر استفاده از این منطقه و ویژگی خاص آن برای تولید برق افتاد. وی تأسیسات مورد نظرش را در سال 1921 تکمیل کرد. نتیجه این کار تولید 250 کیلووات الکتریسیته بود که برای تأمین روشنایی یک منطقه کوچک شهری در آن زمان کافی بود. در دهه 60 و همزمان با پیشرفت‌های فنی در زمینه حفاری، سیستم لوله‌کشی بزرگی در این منطقه ایجاد شد تا از بخارهای آن استفاده شود اما این درحالی بود که هیچ‌کس کاری برای تقویت منابع طبیعی نمی‌کرد. در دهه‌های 70 و 80 چند شرکت بزرگ تولید برق حرارتی در این منطقه مستقر شده و هر یک تأسیسات خاص خود را راه‌اندازی کردند. شرکت کالپاین که اکنون از فاضلاب برای تولید برق در این منطقه استفاده می‌کند نیز در سال 1989 پای به اطراف سانتاروزا گذاشت و هم‌اکنون به‌عنوان یکی از بزرگ‌ترین اداره‌کنندگان تأسیسات تولید برق از آبفشان‌ها شناخته می‌شود. اما با گذشت روزها وضعیت چندان مناسبی در آبفشان‌ها دیده نمی‌شد. در حقیقت بخارات آب کم و کمتر می‌شدند. مهندسان شرکت کالپاین به دنبال راهی برای تزریق آب بیشتر به درون صخره‌ها و تولید بخار آب بیشتر بودند. این در حالی بود که بارش‌های هر از چند گاه باران نیز نمی‌توانست میزان آب مورد نظر مهندسان پروژه را تأمین کند. در نهایت استفاده از فاضلاب شهری به عنوان تنها گزینه به فکر مهندسان خطور کرد. اما آنها به یک سیستم مجهز لوله‌کشی نیاز داشتند. کار شروع شد و طی آن سیستم لوله‌کشی گسترده‌ای که تمامی مناطق شهر، از خیابان‌ها گرفته تا مناطق مسکونی را در برمی‌گرفت، راه‌اندازی شد. فاضلابی که از این طریق جمع‌آوری می‌شود به مخزن بسیار بزرگی در تأسیسات تولید برق از فاضلاب هدایت می‌گردد. این مخزن در نگاه اول با مخازن بزرگ آب شهری هیچ تفاوتی ندارد و فقط محتویات درون آن متفاوت است. این مخزن گنجایش تا یک میلیون گالن فاضلاب را دارد. فاضلاب یاد شده در ادامه و در 3 مرحله مورد پردازش قرار می‌گیرد: 1ـ پردازش فیزیکی که طی آن ترکیبات روغنی و سایر ناخالصی‌هایی از این دست از آن جدا می‌شود. 2ـ پردازش بیولوژیکی که در این مرحله ترکیبات ارگانیکی در هم خرد می‌شوند. 3ـ استفاده از فناوری فیلترینگ کربنی که انگل‌ها و سایر ترکیبات ارگانیکی برجای مانده را نابود می‌کند. پس از این مراحل فاضلاب تصفیه شده در معرض تابش نور ماوراء بنفش قرار گرفته تا باکتری‌های آن نیز نابود شوند. دقیقا به دلیل انجام چنین پردازش‌هایی است که تاکنون هیچ گونه نگرانی درخصوص وارد آمدن لطمات جبران‌ناپذیر زیست محیطی به محیط اطراف اعلام نشده است. در حقیقت فاضلابی که راهی عمق چند کیلومتری زمین می‌شود، تصفیه شده بوده و نمی‌تواند منشا شکل‌گیری بیماری‌های مختلف باشد. شرکت کالپاین سالانه 5‌/‌2 میلیون دلار از درآمد کسب شده از راه فروش برق به این روش را صرف جمع‌آوری، پردازش و انتقال فاضلاب شهری به دل صخره‌های داغ اطراف سانتاروزا می‌کند. در تأسیسات تولید برقی که در فاصله چند صد متری از محل انباشت فاضلاب جمع‌آوری شده قرار دارد، توربین‌های بزرگی در انتظار رسیدن بخارهای آب هستند. این بخارها به‌وسیله سیستم لوله‌کشی به سمت توربین‌ها منتقل می‌شود.

احتمال وقوع زمین لرزه با تزریق فاضلاب به عمق صخره‌ها

برای ساکنان شهر سانتاروزا و چند منطقه پرجمعیت دیگر اطراف این صخره‌ها، وقوع زمین لرزه‌های خفیف در سال‌های گذشته به موضوعی عادی و البته نگران‌کننده تبدیل شده است. آنها در سال‌های ابتدایی که از تزریق فاضلاب تصفیه شده به عمق صخره‌ها می‌گذشت ارتباطی میان فعالیت این تأسیسات و افزایش زمین لرزه‌ها نمی‌دیدند اما اکنون بخوبی می‌دانند که تزریق فاضلاب و افزایش قابل توجه بخارهای تولید شده مهم‌ترین علت افزایش زمین لرزه‌های خفیف در سال‌های اخیر بوده است. بررسی‌ها نشان می‌دهند از سال 2003 فعالیت‌های درون زمینی این منطقه حدود 60 درصد افزایش داشته و این زمانی است که دقیقا اوج فعالیت‌های تولید برق از طریق تزریق فاضلاب تصفیه شده به عمق صخره‌ها آغاز شده است. ساکنان منطقه Anderson Spring ـ که در اطراف سانتاروزا واقع شده است ـ در این مدت 2562 بار لرزش زمین را احساس کرده‌اند که 24 مورد آن قدرتی بیش از 4 ریشتر داشته است. البته این لرزش‌ها خسارتی در پی نداشته است اما مهندسان شهری نگران آسیب زیرساختارهای شهری در گذر زمان هستند. گذشته از تمامی این موارد مهندسان پروژه تولید برق از فاضلاب شهری معتقدند به‌رغم وجود برخی مشکلات نظیر افزایش وقوع زمین لرزه‌های خفیف، مزایای توسعه این فناوری بر معایب جزئی آن برتری قابل توجهی دارد.

استفاده از این روش نه تنها بر نگرانی‌های زیست محیطی در خصوص سرنوشت نهایی فاضلاب شهری غلبه می‌کند بلکه موجب افزایش توان بالقوه تولید برق به روش‌های پاک‌تر می‌شود.

مترجم: مهدی کیا

منبع: Scientific American


 
 
الگوبرداری از طبیعت برای تولید برق از خورشید
نویسنده : مهدی بقالها - ساعت ٥:۳٢ ‎ب.ظ روز شنبه ۳۱ اردیبهشت ۱۳٩٠
 
تبدیل نور خورشید به انرژی قابل ذخیره‌ در قالب فرآیندی پایدار و همیشگی، کاری است که گیاهان انجام می‌دهند و دانشمندان نیز این روزها در پی انجام آن هستند. داستان از این قرار است که گروهی از محققان دانشگاه MIT برآن شده‌اند تا فناوری نوینی ارائه کنند که براساس آن نور خورشید به انرژی قابل ذخیره‌ تبدیل شود و البته این کار نه تنها برای یک یا 2 روز که برای سال‌های متمادی صورت گرفته و در عین حال سلول‌های خورشیدی که ارائه می‌کنند، قابلیت ترمیم خودکار داشته باشند. اکنون به نظر می‌رسد تلاش چند ساله این محققان به بار نشسته باشد. دکتر مایکل استرانو، دانشیار مهندسی شیمی در دانشگاه MIT که در رأس این پروژه تحقیقاتی قرار داشته است در گفتگو با Science daily فرآیند الگوبرداری از طبیعت و طراحی و تولید این سلول‌های جدید خورشیدی را با بیانی ساده بازگو کرده است.

اصولا چرا به دنبال طراحی نسل جدیدی از سلولهای خورشیدی بوده‌اید؟

در سال‌های گذشته فناوری طراحی و ساخت سلول‌های خورشیدی پیشرفت قابل توجهی داشته است با این حال ساخت این سلول‌ها همواره با مشکلات زیادی همراه بوده است که از آن جمله می‌توان به آسیب‌پذیر بودن آنها در برابر تابش مداوم نور خورشید اشاره کرد. این سلول‌ها با گذشت زمان و به دلیل آسیب‌هایی که از جانب پرتوهای خورشیدی می‌بینند بتدریج تخریب شده و در عین حال بازدهی خود را نیز از دست می‌دهند. در نتیجه دیگر نمی‌توان آن میزان ذخیره‌سازی انرژی را که در ابتدای امر از آنها انتظار داشتیم به دست آوریم.

چرا برای اصلاح این مشکل از گیاهان به عنوان الگو استفاده کرده‌اید؟

گیاهان را می‌توان به عنوان کارخانه‌های طبیعی تبدیل انرژی خورشیدی به انرژی قابل ذخیره در نظر گرفت. البته نکته بارزی که در آنها وجود دارد، این است که گیاهان توانسته‌اند با تکیه بر استراتژی منحصربه‌فردی بر مشکلی که هم‌اکنون درخصوص سلول‌های خورشیدی ساخت بشر وجود دارد غلبه کنند. براساس این استراتژی، گیاهان به‌طور متناوب مولکول‌های جذب‌کننده نور موجود در برگ‌هایشان را خرد کرده و بار دیگر آنها را نوسازی می‌کنند. از این رو می‌توان متصور شد مولکول‌های پایه‌ای که همواره در جذب و ذخیره‌سازی انرژی خورشیدی موثر هستند، نو و به روز شده هستند. این استراتژی چشمگیر توجه ما را به خود جلب کرده و موجب شده تا ما با الهام گرفتن از گیاهان نسل جدید سلول‌های خورشیدی را طراحی و تولید کنیم.

یعنی شما هم دقیقا ساختاری طراحی کرده‌اید که به‌طور متناوب در هم خرده شده و نوسازی می‌شود؟

به نوعی می‌توان گفت بله. ما توانسته‌ایم مولکول‌های خاصی تولید کنیم که خاصیت خودسازی خودکار داشته و در عین حال می‌توانند نور خورشید را جذب و به الکتریسیته تبدیل کنند. این مولکول‌ها به‌طور متناوب در هم خرد شده و با سرعت می‌توانند با فرآیند نوسازی که صورت می‌گیرد بار دیگر احیا شوند. این کار بسیار سریع و ساده است و تنها با افزودن یا از میان برداشتن حلال‌های مخصوصی صورت می‌گیرد.

چه شد که به فکر استفاده از گیاهان برای ارائه این فناوری نوین افتادید؟

همه چیز به‌طور اتفاقی آغاز شد. چند ماه پیش در حال مطالعه زیست‌شناسی گیاهی بودم که متوجه وجود مکانیسم خاص و اعجاب‌آوری در آن شدم. متوجه شدم گیاهان، سلول‌های مخصوصی دارند که در احیای چندین و چند باره سیستم جذب و ذخیره‌سازی انرژی خورشیدی نقش قابل توجهی ایفا می‌کنند. به‌طور مثال پس از انجام تحقیقات متوجه شدیم که در طول یک دوره کامل تابستانی، یک برگ درخت هر 45 دقیقه یک بار پروتئین‌های خود را بازسازی و به نوعی بازیافت می‌کند و این درحالی است که به ظاهر همه چیز ثابت و بدون تغییر به نظر می‌رسد.

فکر می‌کنید آینده این فناوری نوین و گستره کاربردی شدن آن چگونه باشد؟

از سال‌ها پیش بشر به فکر استفاده از انرژی خورشیدی بوده است و در این مدت ایده‌های بسیار زیادی نیز ارائه شده که سرانجام فناوری‌های کاربردی نیز از دل آنها خارج شده است. در حال حاضر انرژی به عنوان یک بحران در نظر گرفته می‌شود و بخوبی پیداست که در سال‌های آتی تامین انرژی یکی از بزرگ‌ترین مشکلات پیش روی بشر خواهد بود. از این رو باید حساب ویژه‌ای روی خورشید و منبع عظیم و بی‌انتهای انرژی آن باز کنیم. اما اگر به روز رسانی‌های لازم درخصوص فناوری‌هایی که برای این منظور ارائه شده، صورت نگیرد بتدریج از این چشم‌انداز دور می‌شویم.

سلول‌های خورشیدی که به این ترتیب طراحی و ساخته می‌شوند نه تنها طول عمر بسیار بیشتری دارند که در مقایسه با نمونه‌های فعلی توانایی بیشتری نیز در جذب انرژی خورشیدی و تبدیل آن به انرژی الکتریسیته دارند. این به روز رسانی به این معناست که در آینده می‌توان سهم بیشتری برای خورشید در تأمین انرژی‌های مورد نیاز مردم سراسر جهان در نظر گرفت.

آیا در این فناوری نوین از نانو فناوری نیز استفاده شده است؟

بله ما برای طراحی و ساخت چارچوب‌های لازم برای قرار گرفتن این مولکول‌ها سراغ فناوری نانو رفتیم. با استفاده از یافته‌ها و دستاوردهای نوینی که در این زمینه ارائه شده است موفق شدیم تا ساختارهای لازم برای قرار گرفتن سلول‌ها در جهت‌های مورد نظر را ارائه کنیم. گذشته از فناوری نانو از پروتئین‌های مخصوصی نیز برای ساخت مولکول‌های جاذب و خودکار ترمیم شونده نیز بهره گرفته‌ایم. این پروتئین‌ها نقش بسزایی در جذب انرژی خورشیدی و تبدیل آن به انرژی الکتریسیته دارند. ما فکر می‌کنیم ترکیب فناوری نانولوله‌ها و این پروتئین‌ها مجموعه‌ای پیچیده ایجاد کرده است که در نوع خود و در دنیای فناوری ساخت سلول‌های خورشیدی یک رکورد جدید محسوب می‌شود.

به بیان ساده نحوه از هم جدا شدن ساختار مولکولی سلول‌های جدید خورشیدی و کنار هم قرار گرفتن مجدد آنها را توضیح دهید.

در این فناوری نوین از حلال‌های مخصوصی استفاده می‌شود که پس از افزوده شدن به ساختار سلولی موجب از هم وا رفتن آن می‌شود اما به محض این‌که حلال از ساختار جدا شود، مولکول‌ها بار دیگر در کنار هم قرار گرفته و به کار خود ادامه می‌دهند. نکته جالب توجه این است که طبیعت میلیون‌ها سال است از این استراتژی استفاده می‌کند و اکنون ما نیز توانسته ایم با تکیه بر آن گامی تازه برای حل مشکلات آینده بشر در تأمین انرژی مورد نیاز
برداریم.

دکتر مایکل استرانو در یک نگاه

این محقق در سال 1997 و از دانشگاه پلی‌تکنیک بروکلین مدرک کارشناسی ارشد خود را در رشته شیمی اخذ کرد و سپس در سال 2002 موفق به اخذ مدرک دکتری از دانشگاه دلاور آمریکا شد. او سابقه حضور و همکاری با دانشگاه رایس را نیز دارد. عمده تحقیقات این محقق روی ساختارهای شیمیایی متمرکز بوده و در سال‌های اخیر نیز تلاش‌هایی در زمینه ایجاد تحول در فناوری سلول‌های خورشیدی با راندمان کاری بالا داشته است. او هم‌اکنون در دانشگاه MIT سرپرستی گروهی از محققان جوانی را به عهده دارد که روی این پروژه کار می‌کنند.

مترجم :محمد صالحی


 
 
تولید برق از ستاره دریایی
نویسنده : مهدی بقالها - ساعت ٥:٢۸ ‎ب.ظ روز شنبه ۳۱ اردیبهشت ۱۳٩٠
 

به گزارش مهر ، ستاره های دریایی همواره در گروه جانورانی قرار داشتند که بیشترین ترس و وحشت را در میان انسان ها ایجاد می کنند.

اکنون گروهی از محققان دانشگاه گوتبورگ و دانشگاه فناوری چالمرز در سوئد به کشف جدیدی دست یافته اند که می تواند این جانداران به یک منبع مهم انرژی تجدیدپذیر تبدیل کند.

این دانشمندان موفق شدند امکان تولید انرژی برق از یک پروتئین فلورسانت سبز رنگ (GFP) حاضر در این ارگانیسم دریایی را مورد آزمایش و بررسی قرار دهند.

در این آزمایش ، دانشمندان سوئدی یک پانل از جنس دی اکسید سیلیکون با دو الکترود آلومینیومی ایجاد کردند. این دو الکترود از طریق چند قطره از این پروتئین فلورسانت که مستقیم از بدن ستاره دریایی استخراج شده بود تفکیک شدند و هر یک از الکترودها به یک سیم متصل شد. سپس این پانل در معرض نور ماوراء بنفش گذاشته شد و راندمان جذب فوتونها از سوی پروتئین مورد آزمایش قرار گرفت.

نتایج این آزمایش نشان داد که پروتئین فلورسانت ستاره دریایی شروع به انتشار الکترون و در نتیجه تولید برق کرد.

به گفته این محققان در آینده و با تکامل این پانل ها ستاره دریایی می تواند به یک منبع عالی برای توسعه سیستم های تولید انرژی پاک تبدیل شود.


 
 
 
BITCOIN نمودار آنلاین قیمت بیت کویت به واحد دلار در طی شش ماه اخیر
 
bitcoin price chart
 

کتاب آموزش و کاربرد نرم افزار DIgSILENT منتشر شد

 

کتاب آموزش و کاربرد نرم افزار Neplan منتشر شد -چاپ جدید-

 

کتاب سیستم اتوماسیون DCS در پُست های برق فشار قوی منتشر شد

 
لینک وبلاگ های برقی
لینک سایت های برقی
لینک سایت ها و وبلاگ های گوناگون
معرفی کتاب درحوزه مهندسی برق گرایش قدرت
ACREL
شرکت تدبیر فرآیند هوشمند
چاپ فلزات آرتین
دنیای دانش
 
PageRank