فناوری های انرژی تجدیدپذیر جدید که می‌توانند آینده را تغییر دهند -بخش دوم

۳- تامین انرژی با راکتورهای کوچک

همان‌طور که در مقاله قبلی گفته شد بجز انرژی بادی، خورشیدی و سایر انواع معمول انرژی تجدیدپذیر مدل‌های نوینی نیز وجود دارد. در ادامه به لیست فناور های تجدیدپذیر نوین می‌پردازیم‌.

در آینده، راکتورهای ریز هسته‌ای می‌توانند در پشت باغ شما نصب شوند (اگر جرات دارید).
به لطف پیشرفت‌های صورت گرفته در راکتورهای کوچک و مدولار هسته‌ای، راکتورهای هسته‌ای ممکن است خیلی زود به شهر یا محله‌ای نزدیک شما بیایند. با ساخت پیش ساخته و حمل و نصب نسبتاً آسان، راکتورهای میکرو هسته‌ای می‌توانند آینده تولید برق داخلی باشند.

در حال حاضر، چند شرکت در حال طراحی روی ریز راکتورها هستند. که تعدادی از آنها توسط تعدادی از کشورها توسط تنظیم کننده‌ها تأیید شده است. توسعه با سرعت مداوم پیش می‌رود‌. و برخی تخمین می‌زنند که می‌توانند ظرف 10 سال به واقعیت تبدیل شوند.

اکثر طرح‌ها آنقدر کوچک هستند که می‌توان آنها را در پشت کامیون حمل کرد. و بسیاری آنها را به عنوان یک تغییر دهنده بالقوه برای تولید توان در مجتمع‌های تجاری و حتی تاسیسات نظامی معرفی می‌کنند. بدیهی است که ایمنی یکی از نگرانی‌های اصلی در مورد این نوع فناوری است. اما اکثر آنها، اگر نه همه، دارای گاوصندوق خرابی بحرانی هستند. وسیله‌ای که راکتورها را قادر می‌سازد در صورت بروز مشکل به طور خودکار خاموش شوند.

اکثر راکتورهای کوچک در حال توسعه فوق‌العاده ایمن هستند. و تا حد زیادی خود را تنظیم می‌کنند و نیازی به تعداد زیادی از مهندسان متخصص برای نظارت مداوم بر وضعیت راکتور و مداخله در صورت داغ شدن بیش از حد آنها را از بین می‌برد.

طرح‌های راکتورهای هسته‌ای تجاری

طرح‌های موجود برای راکتورها متفاوت است. اما اکثر آنها باید بتوانند 50 تا 300 مگاوات برق تولید کنند. در مقایسه با 1000 مگاوات معمول راکتورهای بزرگ در مقیاس بزرگ-انرژی که می‌تواند برای تامین گرمایش، آب گرم یا موارد دیگر استفاده شود.

چنین راکتورهایی را می توان مستقیماً برای منابع حرارتی و برق استفاده کرد ، یا می توان برای تکمیل تأسیسات تجدیدپذیر موجود مانند مزارع توربین بادی یا مزارع خورشیدی استفاده کرد. آنها همچنین می توانند به عنوان یک فرمول تولید پشتیبان در پی حوادث فاجعه بار استفاده شوند.

این نیروگاه‌های کوچک که هسته‌ای هستند، باید بتوانند حداقل یک دهه بدون نیاز به سوخت‌گیری مجدد کار کنند. و طوری طراحی شده‌اند که در صورت نیاز با خیال راحت برداشته یا تعویض شوند. برخی از طرح‌ها حتی می‌توانند از پسماندهای هسته‌ای نیروگاه‌های هسته‌ای در مقیاس بزرگتر استفاده کنند.

اگر طرح‌های فعلی موفقیت‌آمیز باشد، ممکن است متوجه شوید که خانه آینده شما به طور مستقیم یا غیر مستقیم از نوعی نیروگاه کوچک هسته‌ای عمومی یا اجتماعی تغذیه می‌کند یا گرم می‌شود.

4. با پنجره‌های خورشیدی از سطح “هدر رفته” بیشترین استفاده را ببرید

یکی دیگر از فناوری‌های انرژی نو تجدیدپذیر برای خانه‌ها، پنجره های خورشیدی است. این دستگاه‌ها، همانطور که از نامش پیداست، پنجره‌های مخصوص طراحی شده‌ای هستند که هم به عنوان یک پنجره سنتی برای مشاهده بیرون و هم به عنوان راهی برای تولید برق عمل می‌کنند.

با توجه به مساحت بالای ساختمان‌های مسکونی و بسیاری از ساختمان‌های تجاری (به ویژه ساختمان‌های دارای دیوارهای بزرگ) ، این نوع فناوری می‌تواند به طور قابل توجهی بکار بیاید. بدون تأثیر بر زیبایی ظاهری ساختمان.

این همچنین می‌تواند تغییری در استفاده از فناوری تجدیدپذیر در ساختمان‌های موجود ایجاد کند.

راه حل‌های فعلی موجود و در حال توسعه از راه حل‌هایی برای امکان مقاوم سازی پنجره‌های موجود و همچنین واحدهای کاملاً جدیدی که می‌توانند در ساختمان‌های جدید نصب شوند، متغیر است.

یک مثال، توسط شرکتی به نام NEXT Energy Technologies توسعه یافته است، یکی از نمونه‌های این پنجره‌هاست. آنها یک پوشش PV شفاف ایجاد کرده‌اند که می‌تواند بدون هیچ زحمتی پنجره‌های موجود را به سطوح تولیدکننده انرژی تبدیل کند.

به گفته این شرکت، پوشش‌های PV نسل اول آن می‌تواند بین 10 تا 20 درصد از انرژی مورد نیاز ساختمان نصب شده را تولید کند. این برنامه همچنین نسبتاً ارزان است. و به هر شرکتی که از آن استفاده می‌کند این امکان را می‌دهد که سرمایه اولیه آن در کمتر از یک سال پرداخت شود.

مثالهایی از تولید انرژی با پوشش پنجره‌ها

مثال دیگر از شرکتی به نام SolarWindow Technologies است. آنها محصولی به نام “Liquid Electricity” تولید کرده‌اند که شکل دیگری از پوشش پنجره‌های شفاف و سبک است.
یک مطالعه مستقل در مورد این فناوری نشان داد که قادر به تولید برق با بازده تقریباً 15 است.

شرکت دیگری به نام SolarGaps راهی برای استفاده مجدد از سطح موجود پنجره‌ها برای تولید برق پیدا کرده است. راه حل آنها تولید نوع خاصی از پرده است که می‌تواند به عنوان پانل PV تولید شود.

این پرده‌ها را می‌توان به آسانی در هر ساختمان نصب کرد. حتی می‌توانند حرکت خورشید را برای حداکثر کردن میزان الکتریسیته‌ای که از نور روز فشرده می‌کنند، ردیابی کنند. به گفته سازنده این فناوری، پرده‌ها قادرند در هر متر مربع پرده نصب شده حدود 100 وات برق در ساعت تولید کنند.

این پرده‌ها باید در خارج نصب شوند، اما باید حداقل 10 سال عمر کنند و با استفاده از برنامه‌های iOS و Android از راه دور قابل کنترل هستند. از آنجا که عایق هستند، آنها همچنین می‌توانند به کاهش هزینه‌های سرمایش در طول اوج تابستان کمک کنند.

5- سلول‌های سوختی میکروبی دارای پتانسیل بسیار بالای تولید انرژی هستند

شکل دیگری از فناوری جدید تولید برق در آینده، فناوری به نام سلول‌های سوختی میکروبی است. ظاهراً شبیه هضم کننده‌های بی هوازی که قبلا بحث کردیم، این فناوری قادر است در واقع مستقیماً از میکروب‌ها درجا برق تولید کند.

یک شکل از پیل سوختی شیمیایی بیولوژیکی، سیستم‌هایی که در حال توسعه هستند، الکترون‌های تولید شده توسط میکروب ها را با استفاده از یک جفت الکترود طراحی شده منحرف می‌کنند. این فناوری کاملاً جدید نیست، اما پتانسیل بسیار جدی برای آینده دارد.

این فناوری اساساً از انواع خاصی از میکروارگانیسم‌ها استفاده می‌کند که قادر به “تنفس” در فلزات هستند. در نتیجه الکترونهای آزاد را در این فرآیند به عنوان زباله تولید می‌کند. با استفاده از این منبع انرژی “رایگان”، می‌توان منابع زنده قابل تجدیدپذیری را فراهم کرد.

بهترین بخش این است که چنین پیل‌های سوختی را می‌توان با استفاده از فاضلاب پر کرد. در حال حاضر، MSC ها هنوز در مقیاس کوچک هستند. و می‌توانند برای تغذیه دستگاه‌های کوچک الکتریکی (مانند ماشین حساب یا LED) استفاده شوند. هنگامی که این فناوری اصلاح و مقیاس‌بندی شود، می‌تواند روشی بسیار واقعی، ابتکاری و هیجان‌انگیز برای تأمین انرژی ساختمان‌های ما در آینده باشد.

6- سوخت‌های خورشیدی نیز ممکن است دارای پتانسیل بالایی باشند

یکی دیگر از زمینه‌های جالب تحقیق برای منابع جدید احتمالی انرژی، سوخت‌های خورشیدی است. ایده اصلی این است که از انرژی خورشیدی برای تبدیل دی‌اکسیدکربن و آب به سوختی مبتنی بر هیدروکربن استفاده شود. که سپس برای سوخت موتورهای احتراق معمولی استفاده می‌شود.

چنین سوخت‌هایی را می‌توان به صورت دسته جمعی یا به لحاظ نظری در مقیاس داخلی تولید کرد. و سپس برای استفاده آینده یا فوری ذخیره کرد. تحقیقات فعلی مانند آزمایشگاه Nocera هاروارد، گروه گروسمن MIT و مرکز تحقیقات مرزهای انرژی دانشگاه کارولینای شمالی ، در چند دهه گذشته چشم‌انداز روشنی داشته‌اند.

با یک سیستم بالقوه تجاری مناسب ، دی اکسید کربن از هوا استخراج و به قسمتهای تشکیل دهنده آن تقسیم می شود – در درجه اول اتمهای کربن. در مرحله بعد ، هیدروژن از مولکول های آب آزاد می شود و این دو محصول با هم ترکیب می شوند و سوخت تولید می کنند.

اگر راهی برای مقیاس‌بندی واقعی این نوع فناوری پیدا شود، باید بتوان در هر زمان که خورشید در حال تابش است به طور مداوم سوخت تولید کرد.

این فناوری هنوز در مراحل اولیه خود است ، اما هیچ دلیلی وجود ندارد که چنین سیستمی نتواند به بخشی از ترکیب انرژی در بسیاری از کشورهای جهان تبدیل شود.

برای خبرهای بیشتر اینجا را کلیک کنید.
منبع:interesting engineering