با ساخت یک دستگاه؛

سایه‌ها، منابع برقی تجدیدپذیر می‌شوند

دانشمندان نمونه دستگاهی ساختند که از تضاد سایه‌ها و روشنایی می‌تواند الکتریسیته تولید کند.

کد خبر: ۸۵۵۰۱۴

يکشنبه - ۲۵ خرداد ۱۳۹۹ / June 14, 2020

به گزارش خبرنگار فناوری خبرگزاری دانشجو، به نظر می‌رسد قسمتی از یک فیلم علمی تخیلی است؛ اما مولد انرژی از طریق سایه (SEG) که جدیدا رونمایی شده، یک نمونه اولیه است. مفاهیم جالب می‌توانند به ما کمک کنند تا نحوه تولید انرژی تجدیدپذیر در داخل خانه را تغییر دهیم.

SEG از تضاد بین تاریکی و نور برای تولید الکتریسیته استفاده می‌کند. این مجموعه از نوار‌های نازک فیلم از جنس طلا روی یک قرص سیلیکونی ساخته شده است که در بالای یک زمینه پلاستیکی انعطاف‌پذیر قرار گرفته است.

درحالیکه سایه‌ها معمولا برای تولید انرژی تجدیدپذیر خورشیدی مشکل هستند، اینجا درواقع برای تولید نیرو لازم‌اند. فناوری که به گفته سازندگان آن از تولید یک سلول خورشیدی ارزانتر است، نیروی کمی تولید می‌کند و می‌تواند به عنوان مثال در ابزار‌های تلفن همراه مورد استفاده قرار گیرد.

تن‌سویی‌چینگ دانشمند مواد از دانشگاه ملی سنگاپور (NUS) می‌گوید: «سایه‌ها در همه جا حضور دارند. در فتوولتائیک‌های معمولی یا کاربرد‌های الکترونیک نوری، جاییکه یک منبع پایداری از نور برای نیرو بخشیدن به دستگاه استفاده می‌شود، وجود سایه نامطلوب است، زیرا باعث کاهش کارایی دستگاه‌ها می‌شود.»

چینگ افزود: «در این پروژه، بر تضاد ناشی از سایه‌ها به عنوان یک منبع غیرمستقیم نیرو تمرکز کردیم. تضاد در روشنایی یک اختلاف ولتاژ بین بخش روشن و سایه ایجاد می‌کند؛ در نتیجه جریان الکتریکی تولید می‌شود. این مفهوم جدید برداشت انرژی در حضور سایه بی‌سابقه است.»

تضاد بین سایه و نور است که SEG را واقعا کارآمد می‌سازد. این گروه کشف کرد که در بخش سایه، راندمان تولید انرژی SEG دو برابر یک سلول خورشیدی معمولی در همان شرایط است. وقتی SEG کاملا در سایه یا کاملا در نور باشد، مقدار بسیار کمی از الکتریسیته تولید می‌کند.

با رد شدن سایه ناشی از ابر‌ها یا شاخه درختان، دستگاه قادر است تا نیروی کافی (۱.۲ ولت) برای راه‌اندازی یک ساعت دیجیتالی تولید کند که می‌تواند در آینده تقویت شود. اندرو وی، فیزیکدان می‌گوید: «همچنین دریافتیم که سطح مطلوب برای تولید برق زمانی است که نیمی از سلول SEG در روشنایی و نیمی دیگر در سایه باشد، زیرا این امر به ترتیب مساحت کافی برای تولید و جمع‌آوری بار را می‌دهد.»

SEG همچنین می‌تواند به صورت یک سنسور مضاعف نیز عمل کند. این دستگاه می‌تواند سایه‌هایی را که از بالای آن عبور می‌کنند، ثبت کرده تا حرکت اشیای عبوری را تشخیص دهد. همچنین ESG کاربرد‌های مختلفی در دستگاه‌های خانگی هوشمند دارد؛ مثلا می‌تواند برای ایجاد حسگر‌های خودران استفاده شود.

با وجود این هنوز کار‌های زیادی وجود دارد که محققان برای آن برنامه‌ریزی کرده‌اند تا هزینه دستگاه را کاهش دهند. در آینده هرچه روش‌های تولید برق تجدیدپذیر بیشتر باشد، بیشتر می‌توانیم با ابزار‌های خود کار کنیم و کمتر به سوخت‌های فسیلی برای تولید انرژی وابسته باشیم. اکنون سایه‌ها می‌توانند حتی درهوای برفی و سرما، به لیست منابع جایگزین انرژی اضافه شوند.