توجه : تمامی مطالب این سایت از سایت های دیگر جمع آوری شده است. در صورت مشاهده مطالب مغایر قوانین جمهوری اسلامی ایران یا عدم رضایت مدیر سایت مطالب کپی شده توسط ایدی موجود در بخش تماس با ما بالای سایت یا ساماندهی به ما اطلاع داده تا مطلب و سایت شما کاملا از لیست و سایت حذف شود. به امید ظهور مهدی (ع).

    از چه انرژی هایی می توان برق تولید کرد

    1 بازدید

    از چه انرژی هایی می توان برق تولید کرد را از سایت هاب گرام دریافت کنید.

    تولید الکتریسیته

    تولید الکتریسیته

    تولید الکتریسته فرایند تولید توان الکتریکی از منابع انرژی اولیه است. این مرحلهٔ پیش از تحویل آن به کاربران نهایی برای خدمات در صنعت برق (انتقال، توزیع و غیره) یا ذخیره‌سازی آن (با استفاده از مثلاً روش ذخیرهٔ پمپاژ) است.

    با نقش گسترده، ضروری و برجستهٔ نیروی الکتریسیته در زندگی امروز بشر، یکی از ویژگی‌های این انرژی این است که به مقدار زیادی در طبیعت به طور آزاد در دسترس نیست‌؛ بنابراین باید «تولید» شود (یعنی تبدیل دیگر شکل‌های انرژی به الکتریسیته). تولید در نیروگاه‌‌های برق (که به آن «نیروگاه» نیز گفته می‌شود) انجام می‌گیرد. الکتریسته اغلب در یک نیروگاه توسط ژنراتورهای الکترومکانیکی تولید می‌شود؛ که بیشتر توسط موتورهای حرارتی انرژی برگرفته از احتراق یا شکافت هسته‌ای و نیز با وسیله‌های دیگری مانند انرژی جنبشی جریان آب و باد ایجاد می شود. منابع انرژی دیگر شامل فتوولتاییک خورشیدی و انرژی زمین گرمایی است.

    تاریخچه[ویرایش]

    تولید الکتریسیته فرایندی است که طی آن از یک منبع انرژی استفاده می‌شود تا انرژی الکتریکی تولید شود. اصول پایه برای تولید الکتریسیته توسط دانشمند انگلیسی مایکل فارادی در دهه ۱۸۲۰ تا اوایل دهه ۱۸۳۰ میلادی کشف شد. روش پایه او هنوز هم برای تولید الکتریسیته مورد استفاده قرار می‌گیرد: الکتریسیته با حرکت یک دور سیم یا یک استوانه مسی بین قطب‌های یک آهنربا (ژنراتور) تولید می‌شود. برای شرکت‌هایی که در زمینه الکتریسیته فعال هستند تولید الکتریسیته اولین مرحله در رساندن الکتریسیته بدست شما است و در مراحل بعدی انتقال و توزیع قرار دارند. الکتریسیته معمولاً در نیروگاه توسط ژنراتورها تولید می‌شود. ژنراتورها برای تولید الکتریسیته نیاز به یک محرک مکانیکی نیاز دارند این محرک می‌تواند یک توربین یا یک موتور دیزل باشد ژنراتورهای بزرگ به وسیلهٔ توربین‌ها دور می‌گیرند. بسته به نوع انرژی در دسترس توربینی متناسب با آن طراحی و ساخته می‌شود. تمرکز مولدهای الکتریکی از زمانی ممکن شد که با رشد علم امکان تغییر ولتاژ الکتریکی متناوب و در نتیجه افزایش آن در طول خطوط انتقال انرژی و کاهش آن در انتهای خطوط به وسیله ترانسفورماتورها فراهم شد

    از سال ۱۸۸۱ تاکنون و برای بیش از۱۳۰ سال انرژی الکتریکی به منظور تغذیه مصرف‌کننده‌های انسانی به وسیله منابع مختلف تأمین می‌شود. اولین مولدهای الکتریکی با انرژی آب و زغال سنگ کار می‌کردند و امروزه بخش عظیمی از انرژی الکتریکی به وسیله زغال سنگ، انرژی هسته‌ای، گاز طبیعی، هیدروالکتریک و نفت تولید می‌شود که البته در این میان منابعی مانند انرژی خورشیدی، انرژی جزر و مدی، انرژی بادی و انرژی زمین گرمایی نیز نقش کوچکی ایفا می‌کنند. اشتباهی که در دنیا در حال رخ دادن است این است که الکتریسیته جاری با الکتریسیته ساکن فرق بسیاری دارد.

    نیروگاه[ویرایش]

    نیروگاه مجموعه‌ای از تأسیسات صنعتی است که برای تولید انرژی الکتریکی از آن استفاده می‌شود. نیروگاه‌ها بسته به نوع تکنولوژی به کار رفته در آن‌ها و منابع انرژی در دسترس متفاوت هستند.

    وظیفه اصلی یک نیروگاه تبدیل انرژی از دیگر شکل‌های آن مانند انرژی شیمیایی، انرژی هسته‌ای، انرژی پتانسیل گرانشی و … به انرژی الکتریکی است. وظیفه اصلی در تقریباً همه نیروگاه‌ها بر عهده مولد یا ژنراتور است، ماشین دواری که انرژی جسم سیال را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کند. انرژی مورد نیاز برای چرخاندن یک ژنراتور از راه‌های مختلفی تأمین می‌شود و غالباً به منظور حداکثری راندمان و حداقل نمودن هزینه هاو همچنین میزان دسترسی به منابع مختلف انرژی در آن منطقه و دانش فنی گروه سازنده بستگی دارد.

    ژنراتور: ژنراتورها یا مولدها در حقیقت ماشین‌های الکتریکی هستند که با گرداندن شفت آن‌ها البته با یک سری ملاحظات می‌توان برق تولید کرد. معمول‌ترین انواع ژنراتور ژنراتورهای سنکرون هستند که در بیشتر انواع نیروگاه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند. ژنراتور سنکرون ماشینی است که باید دور آن با توجه به تعداد قطب‌ها در محدوده ای معین ثابت نگه داشته شود. در این ژنراتور یک میدان گردان روی سیم پیچ‌های ژنراتور القا می‌شود که دور این میدان گردان با دور روتور باید یکسان باشد؛ و روتور یک مغناطیس یا آهنربای کنترل شده‌است که به کمک این مغناطیس می‌توان ولتاژ ژنراتور را کنترل کرد. کابل‌های خروجی ژنراتور را ترمینال ژنراتور می‌نامند در ترمینال ژنراتور باید ولتاژ و فرکانس کنترل شده داشته باشیم.

    کنترل فرکانس : فرکانس ژنراتورها در یک شبکه بزرگ به صورت هماهنگ و مشترک در همه نیروگاه‌ها کنترل می‌شود کنترل فرکانس ژنراتور به کمک سیستم کنترل دور توربین انجام می‌شود که پایداری این سیستم کنترل بسیار اهمیت دارد و یک سیستم کنترل دور توربینی که ژنراتور را به حرکت درمی‌آورد بسیار پیچیده‌است. اما به صورت ساده اگر بخواهیم به آن اشاره کنیم باید بگویم بار الکتریکی ژنراتور برای توربین مانند ترمز عمل می‌کند به این ترتیب دور توربین در صورت افزایش بار کاهش می‌یابد و سیستم کنترل از طریق فرمان به توربین دور آن را کنترل می‌کند. مثلاً در یک نیروگاه بخار این فرمان به دریچه کنترل بخار اعمال می‌شود و دریچه به مقدار بیشتری باز می‌شود تا بتواند دور لازم را به توربین بدهد. دور ژنراتورها در یک شبکه بر فرکانس تأثیر می‌گذارند و فرکانس یک شبکه استاندارد نباید از محدوده معینی تجاوز کند نکته دیگر اینکه در صورت عملکرد معیوب سیتم کنترل یا دریچه کنترل احتمال دور گرفتن بیش از حد توربین وجود دارد که بسیار خطرناک است البته برای چنین مشکلاتی حفاظت‌هایی وجود دارد ولی در مواردی مشکلاتی پیش آمده که هم خسارت جانی و هم خسارت مالی بالایی دارد.

    سیستم تحریک ژنراتور : ولتاژ خروجی ژنراتور بسیار اهمیت دارد چون اگر ولتاژ از حدی فراتر رود به عایق‌های الکتریکی ژنراتور و تجهیزات نیروگاه صدمه وارد شده و خسارت سنگینی در برخواهد داشت. به سیستمی که ولتاژ ژنراتور را کنترل می‌کند سیستم تحریک یا AVR می‌گویند سیستم تحریک هم یک سیستم کنترل پیشرفته‌است که وظیفه آن کنترل ولتاژ ژنراتور است.

    نوع دیگری از ماشین‌های الکتریکی که به عنوان ژنراتور استفاده می‌شوند ماشین‌های الکتریکی آسنکرون یا القایی هستند. یک ماشین الکتریکی آسنکرون هم می‌تواند به صورت موتور استفاده شود و هم به صورت ژنراتور. این نوع ماشین در صنعت بیشتر به صورت موتور استفاده می‌شود چون موتوری محکم و با قابلیت‌های بالاست، نیاز به زغال یا جاروبک ندارد، و تعمیرات آن ساده است. این ماشین معمولاً در نیروگاه‌های بادی به عنوان ژنراتور مورد استفاده قرار می‌گیرد. وقتی دور موتور آسنکرون از دور سنکرون آن بیشتر می‌شود شروع می‌کند به تولید الکتریسته و تبدیل به ژنراتور می‌شود. استفاده از این نوع ژنراتور در نیروگاه‌های بادی به علت محدودیت در کنترل سرعت باد است و حتی با همین نوع ژنراتور هم اگر سرعت باد از حدی بالاتر رود یا کمتر از مقدار مورد نیاز باشد ترمزهای توربین به صورت خودکار آن را متوقف خواهند کرد.

    توربین‌ها[ویرایش]

    امروزه توربین‌های متصل به ژنراتورهای الکتریکی بیشترین حجم انرژی الکتریکی را تولید می‌کنند. به کمک توربین‌ها انرژی سوخت یا بخار یا آب به ژنراتور منتقل می‌شود تا تبدیل به انرژی الکتریکی شود. توربین‌ها تجهیزاتی مکانیکی با دقت ساخت بالا هستند که با توجه به نوع نیروگاه و سیالی که آن را به چرخش درمی‌آورد انواع مختلفی دارند که در ادامه در مورد آن بیشتر صحبت می‌کنیم.

    ۱- بخار: توربین بخار که به وسیلهٔ بخار خشک یا بخار سوپر هیت به حرکت در می‌آید یکی از متداول‌ترین انواع توربین در دنیاست این توربین‌ها که معمولاً چند مرحله ای یا دو مرحله ای هستند (بسته به فشار بخار و توان توربین) عمر بالایی دارند و راندمان قابل قبولی هم دارند. ابتدا آب به وسیله حرارت تولید شده از روش‌های زیر :
    ۱–۱- شکافت هسته‌ای که انرژی حاصل از واکنش هسته ای در یک راکتور هسته ای در نهایت بخار خشک تولید می‌کند و با استفاده از یک توربین بخار انرژی بخار خشک به ژنراتور منتقل می‌شود؛ بنابراین یک نیروگاه هسته ای در حقیقت یک نیروگاه بخار است که برای تأمین بخار از انرژی هسته ای استفاده شده‌است. از مزایای این نوع نیروگاه می‌توان به انرژی ارزان و طولانی مدت اشاره کرد از معایب آن این است که باید انرژی آن همیشه مصرف شود و برای نوسانات بار مناسب نیست و حتی نوسانات بار در شرایطی می‌تواند برای آن خطرناک باشد همچنین در صورت بروز حادثه مانند آنچه در نیروگاه چرنوبیل یا نیروگاه‌های اتمی ژاپن رخ داد یک فاجعه انسانی رخ خواهد داد. اما با این حال هنوز بسیاری از کشورهای پیشرفته از جمله آمریکا درصد بالای از انرژی مورد نیاز خود را از انرژی هسته ای تأمین می‌کنند.
    ۱–۲- از سوختن سوخت‌هایی همچون زغال سنگ، گاز طبیعی یا نفت آب به جوش می‌آید و سپس از این بخار برای به حرکت درآوردن پره‌های توربین استفاده می‌شود. در بعضی از نیروگاه‌ها جدید از انرژی خورشیدی برای تأمین انرژی استفاده می‌شود.
    ۱–۳- انرژی زمین گرمایی این روش تولید انرژی در مکان‌هایی خاص مانند نزدیک آتش فشان‌های نیمه فعال قابل ساخت است در این روش معمولاً با استفاده از آب گرمی که با فشار از داخل زمین فوران می‌کند توربینی خاص را به حرکت درمی‌آورند یا با استفاده از این حرارت مایعی که در دمای پایینی می‌جوشد را گرم می‌کنند و انرژی آن را به توربین می‌دهند. نیز اشاره کرد.
    ۱–۴- پانل‌های فتوولتاییک و خورشید گرمایی در این روش نور خورشید مستقیماً به انرژی الکتریکی تبدیل می‌شود. اگر چه سلول‌های فتو ولتاییک هنوز برای استفاده در مقیاس وسیع گران هستند اما راندمان سلول‌های خورشیدی از ۳۰ درصد در گذشته‌ای نه چندان دور به ۴۰ درصد رسیده‌است. از پانل‌های خورشیدی فتو ولتاییک بیشتر در مناطق دور افتاده و کم جمعیت که هزینه انتقال انرژی و نصب تجهیزات توجیه ندارد مورد استفاده قرار می‌گیرد. اما در کشورهای با فناوری پیشرفته مانند ژاپن، آلمان، ایالات متحده و.. به علت مسائل زیست‌محیطی و افزایش راندمان نسل جدید این سلول‌ها ظرفیت نصب با سرعت بالایی در حال افزایش است. در روش خورشید گرمایی با استفاده از نور آفتاب و تمرکز انرژی خورشید به روش‌های مختلف دمای آب را بالا می‌برند و در نهایت اختلاف دمای ایجاد شده بین آب گرم و سرد باعث جریان آب می‌شود که این حرکت سبب می‌شود توربینی که در مسیرش قرار دارد را به حرکت وادارد و به این ترتیب الکتریسیته تولید می‌شود. یا آنقدر دمای اب را بالا می‌برند تا بخار تشکیل شود و با انرژی بخار توربین را به گردش درمی‌آورند. برای تمرکز انرژی گرمایی خورشید از آینه‌های شلجمی استفاده می‌شود یا اینکه با استفاده از محفظه ای شیشه ای دمای اب را بالا می‌برند مانند همان پدیده ای که هنگام بسته بودن درهای خودرو در تابستان در داخل خودرو اتفاق می‌افتد و دمای داخل خودرو بسیار بیشتر از دمای محیط می‌شود فقط به این دلیل که بازتابش از داخل محفظه نمی‌تواند از محفظه عبور کند و دو بار بازتابیده می‌شود.
    نکته بحرانی در مورد توربین‌های بخار دما و فشار بخار است بخار ورودی به توربین باید آنقدر داغ باشد که بخار کاملاً خشک داشته باشیم تا در خروجی توربین که دما افت می‌کند قطرات آب تشکیل نشود در صورتی که قطرات آب در توربین تشکیل شود یک فاجعه رخ خواهد داد چون قطرات آب تشکیل شده در آن دما و فشار بالا به راحتی به پره‌های گرانقیمت توربین صدمه می‌زنند. از مزایای توربین بخار عمر مناسب و راندمان نسبتاً بالای آن است و از معایب آن می‌توان به مصرف زیاد منابع آبی و هزینه بالای مورد نیاز برای سرمایه‌گذاری اولیه اشاره کرد و همچنین برای استارت این نیروگاه به زمان و فعالیت زیادی نیاز است و مشکلات خاص خود را دارد. همچنین بهره‌برداری از نیروگاه بخار پیچیدگی‌های خاص خود را دارد.

    ۲- آب: در این حالت پره‌های توربین به وسیله آب به حرکت در می‌آیند. این انرژی می‌تواند از حرکت آب پشت یک سد یا حرکت آب یه وسیله نیروی جزر و مد تأمین گردد. توربین‌های آبی در مناطق پرآب نقش بزرگی در تولید انرژی ایفا می‌کنند این توربین‌ها انرژی آب ذخیره شده در ارتفاع بالا را به انرژی گردشی برای ژنراتورهای خود تبدیل می‌کنند. معمولاً دور این نوع توربین‌ها پایین است در حالیکه توربین‌های بخار و گاز دارای دور ۳۰۰۰ دور بر دقیقه و بالاتر هستند این نوع توربین دور پایینی دارد و از آنجا که دور ژنراتور به فرکانس برق تولیدی ارتباط دارد تعداد قطب‌های توربو ژنراتورهای آبی بیشتر است تا در دور کم همان فرکانس ۵۰ هرتز را تحویل دهند. از مزایای این نوع نیروگاه می‌توان به تولید برق بدون نیاز به سوخت‌های فسیلی، کمک به کاهش آلودگی هوا، توانایی ذخیره‌سازی انرژی با استفاده از سیستم تلمبه ای ذخیره (پمپاژ آب با استفاده از برق مازاد در ساعات کم باری به ارتفاع بالا و استفاده از آب پمپ شده در ارتفاع برای حرکت توربین در ساعات اوج) و قابلیت بالای کنترل بار اشاره کرد؛ ولی از مشکلات آن می‌توان به هزینه بالای اولیه برای ساخت نیروگاه اشاره کرد همچنین فعالین محیط زیست دربارهٔ مشکلاتی که این نوع نیروگاه‌ها برای ماهی‌ها ایجاد می‌کنند اعتراض دارند که امروزه توربین‌هایی ساخته شده که برای ماهی‌ها مشکلات کمتری ایجاد می‌کنند.

    ۳- باد: توربین‌های بادی هم از دیگر انواع توربین هستند که از طبیعت برای تولید انرژی الکتریکی کمک می‌گیرند اما در بعضی توربین‌ها فشار باد به صورت مصنوعی از طریق انرژی نور خورشید یا سوختن سوخت‌ها به وجود می‌آید. توربین‌ها بادی باید در مناطقی نصب شوند که سرعت باد مناسب باشد و این وزش در طول سال آنقدر ادامه داشته باشد که نصب این نوع نیروگاه‌ها صرفه اقتصادی داشته باشد. حتی سرعت خیلی بالای باد هم برای این نوع توربین مناسب نیست. تا کنون تمام انواع توربین‌هایی که دربارهٔ آن صحبت شد دارای ژنراتور سنکرون بودند ولی توربین بادی نیاز به ژنراتور آسنکرون دارد. نوع جدیدی از توربین‌های بادی هم با نام برج‌های خورشیدی پا به عرصه تولید انرژی الکتریکی گذاشته‌اند که باد به صورت مصنوعی در آن‌ها جریان می‌افتد. با استفاده از انرژی خورشید هوای داخل برج گرم می‌شود هوای گرم تمایل دارد به سمت بالا حرکت کند سپس با مکشی که به وسیلهٔ برج ایجاد می‌شود همانند آنچه در دودکش‌ها اتفاق می‌افتد هوای گرم به سمت بالا حرکت می‌کند و سرعت می‌گیرد. حرکت هوای گرم سبب چرخش توربینی می‌شود که ژنراتور را دور می‌دهد. منبع این انرژی را هم خورشید می‌دانند و یکی از نیروگاه‌های خورشیدی گرمایی به حساب می‌آید.

    ۴- گازهای داغ: توربین گازی در حقیقت مانند یک موتور جت هواپیماست و خود از یک کمپرسور، محفظه احتراق و توربین تشکیل شده‌است. این توربین با استفاده از انرژی بالای گاز داغ حاصل از انفجار در محفظه احتراق به گردش در می‌آید. به همین دلیل به آن توربین گازی می‌گویند. سوخت این نوع توربین گازوییل و گاز طبیعی است که البته گاز طبیعی سوخت بهتری برای آن محسوب می‌شود و راندمان بیشتر داشته و هزینه و مشکلات بهره‌برداری کمتری دارد؛ ولی این توربین‌ها معمولاً دو سوخته هستند چون در شرایطی که ممکن است گاز طبیعی در دسترس نباشد در فرایند تولید الکتریسیته خللی ایجاد نشود؛ بنابراین گازوییل سوخت دوم محسوب می‌شود از مزایای این نیروگاه می‌توان به زمان نسبتاً کم برای ساخت تا بهره‌برداری، آمادگی بالا برای استارت و استارت مجدد، قابلیت جمع‌آوری و جابجایی از یک منطقه به منطقه دیگر هزینه اولیه پایین برای سرمایه‌گذاری و زودبازده تر بودن نسبت به سایر نیروگاه‌ها اشاره کرد. از معایب این نیروگاه می‌توان به راندمان پایین و هزینه بالای بهره‌برداری اشاره کرد.
    به همین دلیل و به منظور افزایش راندمان این نوع نیروگاه از توربین‌های گازی مرکب که انرژی خود را به‌طور هم‌زمان از آب و فشار گاز می‌گیرند استفاده می‌گردد در این نیروگاه‌ها انرژی مورد نیاز به وسیله سوختن گاز طبیعی و از طریق گازهای داغ در یک توربین گازی تأمین می‌گردد و از مازاد انرژی برای گرم کردن آب و تبدیل بیشتر انرژی استفاده می‌شود. راندمان این نیروگاه‌ها معمولاً بالاتر از ۶۰٪ است.

    لازم است ذکر شود روش‌های تولید انرژی اشاره شده در بالا مرسوم‌ترین و پر کاربردترین روش‌ها می‌باشد ولی در حال حاضر روش‌های دیگری نیز جهت تولید انرژی الکتریکی در جهان استفاده می‌گردد که مختصراً به آن اشاره می‌شود:

    ۵- تولید الکتریسیته به کمک علم الکترونیک : روش‌های دیگری هم برای تولید انرژی الکتریسته وجود دارند که به کمک علم الکترونیک انرژی الکتریکی تولید می‌کنند و کمتر به تجهیزات مکانیکی نیاز دارند و بیشتر در مقیاس کوچک و برای وسایل الکترونیکی و وسایل قابل حمل مورد استفاده قرار می‌گیرند؛ که از آنجمله می‌توان به قطعات ترمو الکتریک، ترمو یونیک و تومو ولتاییک که با گرما تولید الکتریسیته می‌کنند اشاره کرد. معمولاً از سلول‌های ترمو الکتریک در دماهای پایین‌تر استفاده می‌شود. همچنین سلول‌های پیزوالکتریک که در نتیجه بار یا فشار مکانیکی تولید الکتریسیته می‌کنند. مثلاً اخیرا با نصب این سلول‌ها در پیاده‌روها توانسته‌اند از قدم زدن افراد الکتریسته تولید کنند؛ و نوع دیگر از قطعات الکترونیکی بتاولتاییک‌ها هستند که با تابش رادیو اکتیو تولید الکتریسیته می‌کنند. روش دیگری که موسوم به نیروگاه MHD است و در دست مطالعه قرار دارد روش تولید انرژی الکتریکی از راکتورهای هسته ای است که بر اساس دینامیک مایع کار می‌کند؛ و نوع دیگر روش تولید انرژی روش اسموتیک است که و در جایی امکان‌پذیر است که آب شور و شیرین با یکدیگر ترکیب می‌شوند. (دلتاها از این محل‌ها هستند)

    ۶- تولید الکتریسیته الکتروشیمیایی : روش‌های تولید الکتریسته الکتروشیمیایی هم وجود دارند که اهمیت ویژه ای برای کاربردهای قابل حمل نقل دارند. انرژی الکتریکی می‌تواند به وسیلهٔ سلول‌های بسته تولید می‌شوند که مانند باتری‌ها کار می‌کنند. این روش بیشتر برای ذخیره انرژی مورد استفاده قرار می‌گیرد تا تولید انرژی الکتریکی. اما سلول‌های باز الکتروشیمیایی که با نام پیل سوختی یا سلول سوختی شناخته می‌شوند بیشتر برای تولید انرژی مورد استفاده قرار می‌گیرند. امروزه تحقیقات زیادی روی توسعه پیل‌های سوختی انجام شده‌است که سبب پیشرفته تر شدن و کاراتر شدن آن‌ها شده‌است. پیل‌های سوختی می‌توانند الکتریسیته را هم از سوخت طبیعی و هم از سوخت‌های ترکیبی فراهم کنند و همین‌طور می‌توان از آن‌ها برای تولید الکتریسیته و هم برای ذخیره الکتریسیته استفاده کرد.

    ۷ - روش اقیانوس گرمایی : در این روش با استفاده از تفاوت دمای کم بین آب در اعماق اقیانوس و آب گرم تر سطح اقیانوس یک مسیر از آب به وجود می‌آورند که این آب هنگام حرکت یک توربین را می‌چرخاند و تولید الکتریسیته می‌کند.

    موتورهای احتراق داخلی[ویرایش]

    برای تولید انرژی الکتریکی در مقادیر یا مقیاس‌های پایین معمولاً از موتورهای الکتریکی که به وسیله سوخت دیزل، بیوگاز یا گاز طبیعی به حرکت در می‌آیند استفاده می‌شود. از موتورهای دیزل معمولاً برای سیستم‌های پشتیبانی یا برق اضطراری در ولتاژهای پایین استفاده می‌شود که دیزل ژنراتور یکی از انواع عمومی این مولدهاست و می تواند برق اضطراری یا برق مورد نیاز در محل های دور از دسترس مثل پروژه های ساخت جاده، ریل گذاری، حفاری و ساختمان سازی را با هزینه مناسب تامین نماید. اما بیوگاز معمولاً در محل تولید یعنی در مکان‌هایی مانند محل‌های دفع زباله یا فاضلاب سوزانده می‌شود و به وسیله یک موتور متناوب یا میکرو توربین به انرژی الکتریکی تبدیل می‌شود.

    باتری خورشیدی[ویرایش]

    برعکس صفحات متمرکزکننده نور خورشید برای ایجاد حرارت، باتری‌های خورشیدی نور خورشید را به‌طور مستقیم به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کنند. با این که استفاده از نور خورشید رایگان است و نور خورشید در بسیار از مناطق به راحتی قابل دسترسی است اما قیمت تمام شده برق تولیدی از این روش در مقایسه با تولید با روش‌های تولید انرژی الکتریکی در سطح کلان (نیروگاه‌ها) گران‌تر تمام می‌شود. همچنین راندمان پایین سلول‌های خورشیدی سیلیکونی (نزدیک به ۳۰٪) استفاده از آن‌ها را با مشکل روبه‌رو کرده‌است. امروزه از باتری‌های خورشیدی معمولاً در مناطق دورافتاده‌ای که امکان دسترسی به شبکه برق وجود ندارد یا به عنوان منبع الکتریکی تکمیلی در واحدهای مسکونی یا تجاری استفاده می‌شود. پیشرفت‌های اخیر در زمینه ساخت باتری‌های خورشیدی و همچنین یارانه‌های در نظر گرفته شده به وسیله انجمن‌های محیط زیست باعث شده تا روند پیشرفت و استفاده از این منابع روزبه‌روز رشد کند.

    جستارهای وابسته[ویرایش]

    پانویس[ویرایش]

    منابع[ویرایش]

    منبع مطلب : fa.wikipedia.org

    مدیر محترم سایت fa.wikipedia.org لطفا اعلامیه سیاه بالای سایت را مطالعه کنید.

    انواع روشهای تولید برق

    انواع روشهای تولید برق

    (مربوط به فصل دوم کتاب حرفه وفن سال اول راهنمایی)

    در این نوشتار به نحوه ی تولید برق از منابع طبیعی انرژی شامل آب، گاز طبیعی، زغال سنگ، باد، اتم و آفتاب پرداخته می شود. تمرکز این نوشته بیشتر روی هزینه ی تولید این انرژی از منابع یاد شده است و سعی می شود ضمن اشاره به نحوه تبدیلات انرژی، نگاهی اقتصادی روی تولید این انرژی با روشهای مزبور شود. 

          همانطور که می دانیم انرژی برق از اساسی ترین نیازهای زندگی در قرون جدید بشمار می رود، مصارفی چون روشنایی منازل و معابر گرفته تا در بکارگیری تلفن و تلویزیون و نیز استفاده های صنعتی و پزشکی نظیر ساخت ماشین آلات و فلزات و ابزارآلات پزشکی... نشان می دهد که این انرژی نقش بی بدیلی در رفع نیازهای انسانی و پیشرفت جوامع دارد. آمارهای جهانی در تقاضای رو به رشد دنیا نشان می دهد که حدود 70 درصد سرمایه گذاری های جهانی در توسعه ی بخش انرژی- معادل 11 تریلیون دلار- طی سه دهه آینده به تأمین برق اختصاص دارد بطوریکه این رقم 3 برابر رقم معادل 3 دهه ی گذشته است. طبق برآورد آژانس بین المللی انرژی، الکتریسیته بیش از هر انرژی دیگری در تقاضای نهائی انرژی با نرخ رشد 8/2 درصد روبرو خواهد بود. از طرف دیگر پراکنده بودن منابع تأمین انرژی در نقاط مختلف دنیا باعث شده که کشورها، روشهای مختلفی جهت تأمین این انرژی بکار گیرند. برای مثال در کشور پرآب نروژ، نود و نه درصد نیروی برق این کشور از نیروگاه های برق- آبی تولید می شود. در حالیکه در کشور آمریکا کمتر از 10  درصد برق این کشور از این طریق تأمین می شود.  در یک پیش بینی آمده است که تا 50 سال آینده، 30 درصد نیروگاهها در جهان از سوخت ذغال سنگ، 10 درصد از سوخت گاز استفاده کرده، 15 درصد آنها از منابع انرژی تجدید پذیر (آب، باد، خورشید و انرژی گرمایی زمین ...) و 15 درصد از انرژی هسته ایی برای این نیروگاهها استفاده می کنند، در یک دسته بندی کلی روشهای عمده ی تولید برق به شرح زیر می باشد:

    1- نیروگاه آبی: روش رایج و متداول تولید برق در مقیاس بالا استفاده از آبهای ذخیره شده و تبدیل انرژی ذخیره شده آن به انرژی الکتریکی از طریق نیروگاه ئیدروالکتریک است. د رحال حاضر 19 درصد برق کل دنیا توسط این نیروگاه ها تولید می شود. مهمترین مزیتهای این روش عبارتند از حذف هزینه های مربوط به مصرف سوخت های فسیلی (نفت، گاز و ذغال سنگ) در این نیروگاهها و نیز عدم تولید گازهای آلاینده ی محیط زیست. هزینه تولید برق از این روش بسته به شرایط جغرافیایی مختلف بین 2 تا 15 سنت در ازای هر کیلووات ساعت می باشد. در ایران 7/14 درصد از کل برق کشور از نیروگاههای آبی تولید می شود.

    2- نیروگاه ذغال سنگی: هر چند که ذغال سنگ از سوخت های ارزان فسیلی محسوب می شود، ولی حمل و نقل آن هزینه های زیادی دارد و علاوه بر آن برای تولید مقدار معینی برق نیاز به سوزاندن مقدار بسیار زیادی از این سوخت می باشد. برای مثال برای تولید هر 1000 مگاوات برق در روز نیاز به 8600 تن زغال سنگ می باشد که اگر بخواهیم این مقدار را با معادل نیروگاه اتمی مقایسه کنیم به عدد 74 کیلوگرم اورانیوم می رسیم. هزینه ی جاری تولید برق با این روش  2/4 سنت به ازای هر کیلووات ساعت است.

    3- نیروگاههای با سوختهای فسیلی دیگر(گازی، گازوئیلی، ... و بخاری): مناسب ترین سوخت فسیلی جهت تولید برق گاز طبیعی است. این نیروگاه ها (سیکل ترکیبی گاز طبیعی) 60 درصد انرژی گرمایی را به انرژی الکتریکی تبدیل می کنند که رقم نسبتاً مطلوبی برای نیروگاه های سوختی است. همچنین این نیروگاهها در مقایسه با نیروگاه های ذغال سنگی 40 تا 50 درصد کمتر دی اکسید کربن (آلاینده هوا) از خود ساطع می کنند. هزینه ی تولید برق با این نیروگاه ها 8/3 سنت به ازای هر کیلووات ساعت برای گاز 77/3 دلار و 6/5 سنت برای گاز 72/6 دلار است.( در اینجا حجم واحد بکار رفته گاز، فوت مکعب است.) در ایران حدود 80 درصد برق تولیدی از سوخت گاز طبیعی استفاده می شود که این میزان گاز برابر 48 درصد کل گاز استخراجی در کشور است. از کل نیروگاههایی که با سوختهای فسیلی کار می کنند 9/37 درصد برق کشور از نیروگاه های بخاری، 4/29 درصد از نیروگاه های گازی، 7/16 درصد از نیروگاههای سیکل ترکیبی و 2/1 درصد از نیروگاههای دیزلی تأمین می شود.

    4- نیروگاه اتمی: با دو روش فیسیون و فوزیون انرژی اتم آزاد می شود. در روش رایج (فیسیون) با شکاف هسته اورانیم مقدار بسیار زیادی گرما تولید می شود. هر کیلوگرم اورانیوم 5/3 درصد غنی شده حدود 20 میلیارد کیلوکالری گرما تولید می کند که این گرما می تواند 1026 مگاوات ساعت برق تولید کند. این گرما ابتدا آب موجود در دیگ بخار نیروگاه را گرم می کند تا بخار تولید شود، آنگاه این بخار با گرداندن توربین های نیروگاه، برق تولید می کند. 17 درصد از برق و 4/6 درصد از کل انرژی دنیا از انرژی هسته ای تامین می شود. به لحاظ هزینه، هزینه ی غالب مربوط به ساخت نیروگاه است که قیمت بین المللی آن بین 1000 تا 1200 دلار در ازای هر کیلو وات ساعت برق است. هزینه ی جاری تولید برق با چنین نیروگاهی بعد از ساخت، حدود 5/3 سنت در ازای هرکیلووات ساعت است. هزینه ی استخراج و غنی سازی اورانیوم برای هر کیلوگرم بستگی به معادن مربوط دارد که برای مثال در مورد ایران این رقم بین 80 تا 130 دلار است. همچنین سوخت آماده ی این نیروگاهها در بازار آمریکا حدود 180 دلار برای هر کیلوگرم می باشد.

     اما روش دوم (فوزیون) که از آن به عنوان بالاترین منبع انرژی یاد می شود هنوز در مرحله ی تحقیق و توسعه است. پروژه ی آزمایشی آن در سال 2016 انجام می شود در این نیروگاه ها بجای اورانیوم، از نوعی آب سنگین استفاده می شود. در فوزیون هسته ای اتم های هیدروژن تحت دمای بسیار بالا با هم ترکیب شده و اتم هلیوم را می سازند با این کار بدون آنکه ماده رادیواکتیوی بوجود آید، مقدار انرژی بسیار زیادی آزاد می شود. هزینه ساخت نیروگاه آن حدود 4 برابر هزینه مربوط به نیروگاههای فیسیونی فعلی است.

    5- نیروگاه بادی: در این روش، با چرخاندن پره هایی که در معرض وزش باد قرار می گیرند، انرژی لازم به توربین های مولد منتقل می شود. در بعضی از کشورها این نیروگاه ها را به صورت ترکیبی با دیگر نیروگاه های آبی، سوختی بکار می گیرند تا در زمان اوج مصرف، بتواند مکملی برای آنها باشد. سرمایه اولیه ساخت این نوع نیروگاه حدود 3660 دلار در ازای هرکیلووات ساعت و هزینه ی جاری تولید برق با این روش حدود 7/5 سنت می باشد. در ایران، در سال 1384 تولید انرژی الکتریکی این نیروگاه ها بالغ بر 69 میلیون کیلووات ساعت بوده است که تقریباً یک درصد کل برق تولیدی برق کشور را دربرداشته است.

    6- نیروگاه های بیولوژیکی: در این روش همانند نیروگاه های با سوخت فسیلی از سوخت به برای انرژی گرمایی مورد نیاز استفاده می شود. با این تفاوت که این سوخت از موجودات و محصولات بیولوژیکی( گیاهان، فضولات حیوانی، بقایای محصولات کشاورزی و ...) تأمین می شود. این روش به علت نیاز به زمینهای وسیع کشاورزی با محدودیت های زیادی روبرو است ولی با کم شدن منابع فسیلی و بالارفتن قیمت آنها، رقیبی جدی برای این سوختها محسوب خواهند شد.

    7- مولد ئیدروژنی: در این روش ئیدروژن به عنوان یک سوخت استفاده می شود که ابتدا باید از دیگر منابع انرژی تأمین شود. این روش به عنوان یک روش پاک که تنها آب از خود بیرون می دهد و  با بازدهی بالا ، برای اتومبیلهای برقی گزینه ی مناسبی است. برای مثال با 3 کیلوگرم ئیدروژن می شود تا مسافت 400 کیلومتر رانندگی کرد. برای مثال، شرکت ژنرال موتورز از ساخت اتومبیلی با ذخیره ی 5 کیلوگرم برای 500 کیلومتر استفاده خبر داده است. مهمترین مشکل این روش، توزیع و ذخیره ی آسان آن است.  با این حال پیش بینی می شود تا 45 سال دیگر نیمی از اتومبیلها با این سوخت کار کنند. روشهای متعددی برای تهیه ی ئیدروژن وجود دارد که از جمله آنها می توان تکنیکهای شیمیایی، هسته ای، خورشیدی و بادی نام برد. اما در حال حاضر ارزان ترین راه تهیه ی آن، استفاده از واکنشهای شیمیایی روی گاز طبیعی است. با این روش برای گاز مایع شده با قیمت 6 دلار در هر فوت مکعب، هزینه تولید هر کیلوگرم ئیدروژن 2 دلار می شود. علاوه بر کاربرد انرژی الکتریکی، در حال حاضر مهمترین کاربران ئیدروژن صنایع نفت هستند که با بکارگیری آن در پالایشگاه های نفت، نفت خام سنگین را جهت پالایش ارتقاء می دهند.

    8- نیروگاه زمین گرمایی (ژئوترمالی): در این روش گرمای زیر سطح زمین به برق تبدیل می شود. این گرما ابتدا بخار آب تولید کرده سپس از طریق توربینهای مولد، برق تولید می کند. تقریباً یک درصد انرژی جهان با این روش تأمین می شود. هزینه ساخت یک نیروگاه با این روش بین 1000 تا 8000 دلار در ازای هر کیلووات ساعت برق است و همچنین هزینه ی جاری تولید برق با این روش بسته به دمای محیط بین 3 تا 4 سنت برای هر کیلو وات ساعت است. بیشترین استفاده از این روش در کشور فیلیپین است که 22 درصد کل برق مصرفی این  کشور از این طریق تأمین می شود.

    9- نیروگاه خورشیدی: این مولدها بیشتر در مقیاس کوچک ساخته می شود. به دو روش از خورشید جهت تولید برق استفاده می شود. روش اول مبتنی بر گرمای خورشید است که در حاضر تلاش می شود که این مولدها در مقیاس بزرگ ساخته شود. توان انرژی خورشیدی در هر متر مربع معادل یک کیلو ژول در هر ثانیه می باشد طوریکه 8 ساعت تابش خورشید معادل 8 کیلووات ساعت انرژی برق است. 

     روش دوم مبتنی بر نور خورشید است. در این روش اشعه نور با بکارگیری خاصیت کوانتومی آن مستقیماً به برق تبدیل می شود. در این روش که عمل تبدیل نور به برق از طریق صفحه ی نازکی به نام سلول انرژی انجام می شود، بازده حدود 16 درصد است. به عنوان مثال یک متر مربع یک سلول یک متر مربعی با بازده متوسط 10% در طی یک روز آفتابی در مجموع 800 وات ساعت برق تولید می کند. در ایران هر نفر بطور متوسط حدود 2300 کیلووات ساعت در سال برق مصرف می کند (تولید برق ایران در سال: 163 گیگاوات ساعت / 70 میلیون نفر ). برای تولید این مقدار برق به وسیله ی سلولهای خورشیدی با بازده 10 درصد  هر نفر نیاز به سلولی با 9 متر مربع مساحت دارد. همچنین برای تأمین برق مصرفی کل ایران (خانه ها و صنابع و غیره) با سلولهای خورشیدی با آن بازده، مجموعاً به سطحی معادل 25 در 25 کیلومتر لازم می باشد.در حال حاضر برق تولیدی با این روش در دنیا 1200 مگاوات در سال است و با توجه به سرمایه گذاری هایی که در این زمینه انجام می شود این توان تولیدی با رشد 30 درصد در سال همراه است و پیش بینی می شود که تا سال 2020 ، 5 درصد از برق دنیا با این روش تولید شود.  هزینه تولید برق با این روش بسته به شدت نور موجود برای هر کیلووات ساعت، بین 30 تا 60 سنت می باشد.

    منابع

    www.nasimjonoub.com

    www.cityweb.blogfa.com

    www.yousefi.us

    www.azfarshid.blogsky.us

    منبع مطلب : 1001nokte.blogfa.com

    مدیر محترم سایت 1001nokte.blogfa.com لطفا اعلامیه سیاه بالای سایت را مطالعه کنید.

    معرفی هشت روش برای تولید برق

    معرفی هشت روش برای تولید برق

    در این مطلب به معرفی هشت روش برای تامین برق می پردازیم که در آینده می توانند نقش مهمی در تأمین انرژی پایدار و کاهش استفاده از سوخت های فسیلی داشته باشند. در ادامه با ما همراه باشید.

    کلیک – در دنیای امروز تقاضا برای انرژی برق به طور فزاینده ای در حال افزایش است و از سویی دیگر منابع سوخت های فسیلی نیز در حال کاهش هستند؛ بنابراین در حال حاضر نیاز به استفاده از منابع جدید انرژی تجدیدپذیر بیش از پیش احساس می شود.

    استفاده از انرژی های تجدیدپذیر در چند سال گذشته به یک دغدغه اصلی برای اکثر کشورها تبدیل شده است. ایده استفاده از انرژی های تجدیدپذیر، ایده جدیدی نیست و قدمت آن به زمانی در حدود یک قرن پیش و به قبل از زمانی که استخراج نفت در سراسر جهان در حداکثر میزان خود قرار داشت، باز می گردد؛ به عنوان مثال اولین پنتنت (گواهی حق اختراع) سلول های خورشیدی در آمریکا در سال ۱۸۸۸ ثبت شد. قدمت استفاده از انرژی بادی بسیار بیشتر از انرژی خورشیدی است. استفاده از آسیاب بادی در اروپا برای آسیب کردن غلات تقریبا از هزار سال پیش آغاز شده است و در سال ۱۸۸۷ هم نخستین آسیاب بادی برای تولید برق مورد استفاده قرار گرفت.

    در این مطلب قصد داریم هشت روش تولید برق را به شما معرفی کنیم که می توانند در تأمین انرژی برق در آینده نقش مهمی داشته باشند. اگر چه هزینه تأمین انرژی از این روش ها در ابتدای کار زیاد است و پروژه های تأمین انرژی برق با استفاده از این روش ها در مقیاس کوچکی اجرا شده اند، اما با این حال می توانند در حرکت کشورهای مختلف به سمت استفاده از انرژی های تجدیدپذیر برای تأمین برق، استفاده از روش های جدید برای انجام این کار و پایداری انرژی در آینده نقش مهمی داشته باشند. در ادامه با ما همراه باشید.

    امواج اقیانوس ها

    داستان از یک مهندس برق به نام آنت ون جوآن شروع شد که در ابتدا توانست وسیله شناور جالبی برای تولید برق با استفاده از امواج دریاها و اقیانوس ها ابداع کند. جریان برق در این روش به وسیله یک جسم شناور در آب تولید می شد. در این روش یک تکه سیم مسی همانند یک لنگر در آب فرو برده می شد و سپس یک قطعه آهنربا در اطراف آن قرار می گرفت، سپس با حرکت داده شدن آهنربا به سمت بالا و پایین توسط نیروی امواج، برق در سیم مسی تولید می شد. بیشتر ما در درس فیزیک دوران دبیرستان با این قانون آشنا شده ایم. خانم جوآن با الهام از ورزش موج سواری که باعث حرکت داده شدن امواج دریاها و اقیانوس ها به میزان زیادی می شود، دستگاه خود را در مقیاس بزرگتری ساخت و تصمیم گرفت وسیله شناور خود را در دریا مورد آزمایش قرار دهد تا از انرژی جنبشی مستمر و بی پایان امواج دریا استفاده کند.

    آزمایش او با موفقیت انجام شد و او موفق شد با وسیله شناور خود و با استفاده از امواج دریا، سه کیلووات برق تولید کند که برای تأمین برق دو خانه کافی بود. نتیجه موفقیت آمیز این آزمایش، وی را برای ادامه کار امیدوار کرد؛ اما متاسفانه نمونه های اولیه وسیله شناور او عملکرد ضعیفی داشتند؛ اما این موضوع باعث ناامیدی او نشد و همچنان به تلاش خود ادامه داد. طراحی او به مرور زمان بهتر و بهتر شد و عملکرد خوب او موجب جلب توجه سازمان های علمی دولتی و شرکت های فعال در زمینه استفاده از انرژی های تجدید پذیر شد.

    خانم جوآن هم اکنون یکی از افراد مطرح در زمینه تولید انرژی با استفاده از نیروی امواج دریاها و اقیانوس ها است و امیدوار است وسایل شناور در آب ابداع شده توسط او در آینده بتوانند به تأمین میزان زیادی از انرژی کمک کنند.

    زباله

    تولید انرژی با استفاده از زباله یک ایده بسیار خوب و ایده ال است. ارتش آمریکا موفق شده است در یکی از پایگاه های نیروهای نظامی خود در نزدیکی بغداد در عراق این کار را انجام دهد. آن ها برای تولید برق به وسیله زباله، در حال استفاده از دو ژنراتور برق هستند که نیروی آن ها به وسیله یک سوخت به دست آمده از زباله تأمین می شود. این روش هم نیاز نیروهای نظامی به سوخت های فسیلی را کاهش داده است و هم باعث شده است حجم زباله های تولیدی توسط آن ها، به میزان قابل توجهی کاهش پیدا کند. زباله های تولید شده در این پایگاه عمدتا باقیمانده غذا و کاغذهای خرده شده هستند.

    در این روش ابتدا زباله های خشک مانند مقواها و فوم های پلی استایرن به توده های فشرده شده تبدیل می شوند و پس از آن به قدری حرارت داده می شوند که گازهای ترکیبی همانند پروپان از آن ها تولید شوند. سایر زباله ها مانند باقیمانده غذاها و مایعات هم برای تولید گاز اتانول تخمیر می شوند. سپس اتانول و گازهای ترکیبی، برای تولید سوخت ژنراتورها با یکدیگر ترکیب می شوند. لازم به ذکر است که این دو ژنراتور برای تأمین نیروی مورد نیاز خود، علاوه بر سوختی که با استفاده از زباله تولید شده است، به یک منبع انرژی دیگر نیز نیاز دارند؛ اما سوخت دیزل مورد نیاز برای این دو ژنراتور، تنها ۵ درصد سوخت مصرفی ژنراتورهای مشابه آن ها است. لازم به ذکر است زباله هایی که در این پایگاه برای تولید برق مورد استفاده قرار می گیرند، تنها یک ۳۰ ام زباله های تولید شده در این پایگاه هستند. این کار ارتش آمریکا می تواند زمینه را برای تولید برق از زباله در مقیاس گسترده در آینده فراهم کند.

    توپ فوتبال

    تصور کنید روزی انرژی به دست آمده از توپ فوتبال بتواند چراغ مطالعه شما را روشن کند. توپفوتبال Soccket با همین ایده طراحی و ساخته شده است. این توپ می تواند انرژی جنبشی خود را که با حرکت سریع آن به دست می آید، به انرژی برق تبدیل کند.

    یکی از دانش آموختگان دانشگاه هاروارد به نام جاناتان متیو که اصالتا اهل نیجریه است، با اختراع این توپ قصد دارد از ورزش فوتبال که محبوب ترین ورزش دنیا است، برای بهبود زندگی مردم کشورهای در حال توسعه استفاده کند. طبق گفته خانم متیو، برق تولید شده توسط این توپ در مدت زمان ۳۰ دقیقه می تواند یک لامپ LED را سه ساعت روشن نگه دارد. خانم متیو امیدوار است این توپ بتواند جایگزین چراغ های نفتی شود؛ زیرا دود سمی متصاعد شده از این چراغ ها برای سلامتی مضر است و تنفس را برای افراد دشوار می سازد.

    البته توپ Soccket معایبی هم دارد که کاملا مشخص است؛ از یک سو هزینه تولید این توپ بسیار بالا است و از سویی دیگر برق تولید شده توسط آن هم بسیار کم است؛ اما به هر حال ایده تولید برق توسط توپ فوتبال ایده جالبی است.

     دوچرخه

    همه ما می دانیم که با رکاب زدن با دوچرخه هم می توان برق تولید کرد. ژنراتورهایی که نیروی آن ها توسط دوچرخه تأمین می شود، قادر هستند برق زیادی تولید کنند؛ برای مثال یک دوچرخه سوار حرفه ای می تواند با رکاب زدن در هر ساعت، ۴۰۰ وات برق تولید کنند (البته میزان برق تولید شده توسط یک فرد مبتدی نصف این میزان است). البته ۴۰۰ وات میزان بسیار کمی است؛ زیرا در کشور آمریکا در هر خانه ماهیانه به طور متوسط ۹۴۰ کیلو وات ساعت برق مصرف می شود؛ اما به هر حال می توان از برق تولید شده توسط دوچرخه ها برای شارژ وسایل کوچک استفاده کرد. این ژنراتورها به شما ثابت می کنند که  تولید هر کیلو وات برق، زحمت زیادی دارد.

    کارهای جالبی در راستای تولید برق با استفاده از دوچرخه انجام شده است؛ به عنوان مثال هتلی در دانمارک به مهمانان خود که حاضر شوند برای تأمین نیروی ژنراتورهای این شرکت، تنها ۱۵ دقیقه رکاب بزنند، یک کوپن غذای رایگان می دهد. در یک جشنواره موسیقی به نام Rock the Bike در سان فرانسیسکو، نیز برای تأمین نیروی مورد نیاز سیستم های صوتی از ژنراتورهایی که نیروی آن ها توسط دوچرخه تأمین می شود، استفاده می شود.

    ادرار انسان

    شاید تولید برق از ادرار انسان کمی برایتان تعجب برانگیز باشد؛ اما چنین چیزی واقعا صحت دارد. چهار دانشجوی آفریقایی دستگاهی را ساخته اند که می تواند با استفاده از ادرار برق تولید کند. این دستگاه قادر است هیدروژن را از ادرار انسان خارج کند و به ازای هر لیتر ادرار ۶ ساعت برق تولید کند. یک انسان معمولا در طول یک روز دو لیتر ادرار دفع می کند. این دستگاه می تواند برای تولید برق در موارد اضطراری، دستگاه بسیار خوبی باشذ.

    البته نمونه اولیه این دستگاه معایبی هم دارد. سلول های الکترولیتیک این دستگاه برای شروع کار خود، نیازمند برق هستند. در ضمن سوخت اصلی این دستگاه هیدروژن خالص است که ماده فراری است. به هر حال تلاش این چهار دانشجو با توجه به اینکه سن همه آن ها کمتر از ۱۵ سال است، قابل تحسین است.

    دست اندازها

    در حال حاضر دست اندازهایی در بخش جنوب غربی انگلستان ایجاد شده اند که با عبور کردن خودروها از روی آن ها برق تولید می شود. در این دست انداز ها انرژی جنبشی ناشی از حرکت خودروها به انرژی برق تبدیل می شود. این دست اندازها دربردارنده چندین قاب آهنی است که با عبور خودروها بر روی آن ها، بالا و پایین می روند و نیروی ژانراتورهای داخل خود را تأمین می کنند.

    این دست اندازها که طراح آن ها دوازده سال وقت خود را صرف طراحی آن ها کرده است، می توانند برای تأمین برق مورد نیاز چراغ های راهنمایی، علائم مورد استفاده در جاده ها و دیگر زیرساخت های شهری مورد استفاده قرار بگیرند، هر یک از این دست اندازها می توانند بسته به وزن خودروهایی که از روی آن ها عبور می کنند، ۵ تا ۵۰ کیلووات برق تولید کنند. این دست اندازها بی سر و صدا کاملا راحت هستند و برای خودروهایی که از روی آن ها عبور می کنند، هیچ خطری ندارند.

    میکروب های دریایی

    شاید استفاده از میکروب ها برای تولید برق کمی برای شما تعجب برانگیز باشد، اما این موضوع حقیقت دارد. محققان دانشگاه آنجلیای شرقی در حال مطالعه نوعی از میکروب ها به نام Shewanella oneidensis هستند که قادر هستند پروتئین هایی را تولید کنند که می توانند الکتریسیته را به فلزات انتقال دهند. این میکروب ها با موفقیت به صورت مصنوعی ایجاد شده اند و آزمایش آن ها در شرایط آزمایشگاهی نشان داده است که انرژی ایجاد شده در سطح پروتئین هایی که توسط این میکروب ها ایجاد شده اند، می تواند به عنوان انرژی برق مورد استفاده قرار گیرد. یکی از محققان حاضر در این پروژه تحقیقاتی اذعان کرد که محققان در پروژه های تحقیقاتی خود به این نتیجه رسیده اند که گاهی اوقات باکتری ها تاثیراتی بر مواد معدنی و فلزات می گذارند؛ اما این نخستین باری است که محققان موفق به کشف نوعی باکتری شده اند که قادر است جریان برق را به صورت مستقیم تولید کند و حتی ممکن است گونه های دیگری هم وجود داشته باشند که در انجام این کار عملکرد بهتری داشته باشند. می توان از این باکتری ها در پیل سوختی های میکروبی نیز استفاده کرد. این پیل های سوختی می توانند با خرد کردن زباله ها و ضایعات خانگی و کشاورزی و تجزیه آن ها، برق تولید کنند.

    کمربندهای بادی

    امروزه استفاده از توربین های بادی برای تولید برق به یک امر عادی تبدیل شده است؛ اما کمربندهای بادی یک ایده کامل جدید در بهره گیری از انرژی باد برای تولید برق هستند. این شیوه در حال حاضر در یک دهکده ماهیگیری در کشور هایتی که فاقد شبکه برق رسانی است، در حال استفاده است. در توربین های بادی، نیروی باد پره های توربین را به حرکت در می آورد و حرکت پره ها موجب تولید انرژی توسط توربین می شود؛ اما در این روش که هزینه استفاده از آن نسبت به توربین های بادی کمتر است و کارایی بیشتری هم نسبت به آن ها دارد، از یک پدیده ایرودینامیک تحت عنوان لرزش آئرودینامیک (هواکشسانی) (پدیده ای که در آن هواپیماها، ساختمان ها، پل ها و ساختارهای دیگر تحت تاثیر نیروی ایرودینامیک قرار می گیرند) برای دریافت انرژی از باد استفاده می شود.

    این روش در حال حاضر در شهر هنگ کنگ و کشورهای اسپانیا و اکوادور در اشکال و مقیاس های مختلف نیز در حال استفاده است.

    در این روش یک نوار پلیمری انعطاف پذیر بین دو دیواره به صورت منحنی با انحنای رو به پایین در جهت باد کشیده می شود و چند قطعه آهنربا به آن متصل می شوند. سپس هنگامی که باد می وزد، ربان بر اثر پدیده لرزش آئرودینامیک می لرزد و لرزش ربان نیز باعث لرزش آهنرباها می شود و حرکت لرزشی آهنرباها باعث می شود جریان برق در نزدیکی سیم پیچ توسط القای الکترومغناطیسی القا شود.

    منبع مطلب : click.ir

    مدیر محترم سایت click.ir لطفا اعلامیه سیاه بالای سایت را مطالعه کنید.

    جواب کاربران در نظرات پایین سایت

    مهدی : نمیدونم, کاش دوستان در نظرات جواب رو بفرستن.

    میخواهید جواب یا ادامه مطلب را ببینید ؟
    مهدی 1 سال قبل
    1

    نمیدونم, کاش دوستان در نظرات جواب رو بفرستن.

    0
    ناشناس 21 روز قبل

    نمی دونم

    برای ارسال نظر کلیک کنید