احتمالا این خبر برای شما هم جالب باشد: اولین نیروگاه تولید برق مبتنی بر فرایند اسمزی جهان آغاز به کار کرد.  این نیروگاه توسط شرکت برق دولتی نروژ استات‌کرافت (Statkraft) راه‌اندازی شده است. استات‌کرافت بزرگ‌ترین تولید کننده‌ی برق بر اساس انرژی‌های بازگشت‌پذیر در ارو‍پاست.

برق اسمزی (Osmosic Power) یکی از روش‌های تولید انرژی به شیوه‌ی بازگشت‌پذیر (renewable) است که گاز گل‌خانه‌ای هم تولید نمی کند یعنی فرایندی بالقوه پایدار (sustainable) است. خلاصه‌ی روش‌اش بر پایه‌ی این واقعیت است که اگر یک غشای نیمه‌تراوا (semi-permeable membrane) را بین دو منبع مختلف آب با درجه‌ی شوری مختلف مثلا آب شور (دریا) و آب شیرین (رودخانه) قرار دهیم آب شیرین مایل است از غشا عبور کند و با آب شور مخلوط شود تا درجه‌ی شوری آن‌را کاهش دهد. این فرایند باعث ایجاد جریانی از آب شیرین به سمت آب شور می‌شود (از طریق عبور تدریجی از درون غشا) و در نتیجه حجم قسمت شورتر افزایش می‌یابد. این افزایش حجم منجر به افزایش فشار می‌شود و هر نوع اختلاف فشاری می‌تواند کار (یا انرژی) تولید کند (اختلاف فشار می‌تواند منجر به جابه‌جایی شود مثلا  پیستونی را حرکت دهد و متناسب با آن کار انجام دهد).

در مناطقی که مقدار زیادی آب شیرین در کنار آب شور به صورت طبیعی وجود دارد (مثل نروژ) این روش می‌تواند به کار گرفته شود. البته دانش این رشته هنوز خیلی ابتدایی است اما نکته‌ی مهمی که دارد این است که برخلاف منابع انرژی خورشیدی یا باد ثبات تولید دارد، یعنی نوسانات آن در زمان‌های مختلف کمتر است و در نتیجه یکی از مهمترین نقاط ضعف انرژی‌های بازیافت‌پذیر عمده (خورشیدی و بادی) را ندارد.

.

انرژی اسمزی: آب شیرین محفظه‌ی سمت چپ تمایل دارد از غشا عبور کرده و درجه‌ی شوری آب محفظه‌ی سمت راست را کاهش دهد.  (منبع عکس)

فیلم آموزشی کوتاه در سایت استات‌کرافت

---

بامدادی	نجواها	یک‌عکاس	[silent-clicks]
استفاده از مطالب و عکس‌های منتشر شده در وبلاگ‌ها و فوتوبلاگ‌های من به شرط «نقل قول دقیق»، «ذکر ماخذ» و «ارجاع لینک به اصل پست» بلا مانع است.

جذب انرژی خورشیدی در فضا و انتقال بی‌سیم آن به زمین و تبدیل آن به الکتریسیته؟ برای من هم اول باور کردن‌اش مشکل بود. اما انرژی خورشیدی فضایی (Space-based solar power) موضوعی کاملا جدی است و یکی از منابع انرژی بازگشت‌پذیر مهمی است که در دراز مدت به آن فکر می‌شود.

بخش بزرگی از انرژی تابشی خورشید در جو مستهلک/منعکس/جذب می‌شود (انرژی خورشیدی موجود در خارج از جو زمین حدود 8 تا 10 برابر بیشتر از سطح زمین است). اما سلول‌های خورشیدی مستقر در فضا می‌توانند این انرژی را بهتر دریافت کنند و بعد به صورت امواجی که در جو کمتر مستهلک می‌شوند به زمین ارسال کنند.

ایده‌ی کار این‌طور است که آینه‌هایی در فضا نصب می‌شود که انرژی خورشید را بدون مزاحمت جو، جذب ‌کنند. بعد آن‌را روی سلول‌های خورشیدی که در فضا نصب شده می‌تابانند و انرژی تولید شده به صورت امواج مایکروویو به سمت زمین تابیده می‌شود و ایستگاه زمینی انرژی دریافتی را به الکتریسیته تبدیل می‌کند. مجموعه‌ی آینه و سلول‌خورشیدی فضایی را «ماهواره‌ی انرژی خورشیدی» (solar power satellite) می‌گویند.

انتقال بی‌سیم انرژی، فن/دانش شناخته شده‌ای است. منتها پیچیدگی موضوع این‌است که باید انرژی را به صورت بی‌سیم به مسافت‌ دور ارسال کرد یعنی انتقال بی‌سیم و دوربرد انرژی خورشیدی (long-distance, solar-powered wireless power transmission). این کار هم در عمل بین دو جزیره‌ در هاوایی به فاصله‌ی 148 کیلومتر که تقریبا معادل فاصله‌ای است که انرژی باید از مرزهای فضا تا زمین طی کند آزمایش شده است.

این خبر زیاد جدید نیست. اما همین یکی دو روز پیش موضوع جدی‌تر شده و قرار است یک نسخه‌ی 200 مگاواتی آن در کالیفرنیا اجرا شود. کلی هیجان‌زده هستم!

این نوع کارها بخشی از نوع کارهایی است که در مبحث نوین «مهندسی زمین» (geo-engineering) به آن پرداخته می‌شود. درباره‌ی «مهندسی زمین» و نوع دغدغه‌ها و کاربردهایش باز هم خواهم نوشت.

.

چند روش جالب تولید الکتریسیته را با هم مرور می‌کنیم. بعضی از آن‌ها می‌توانند جدی و کاربردی باشند و برخی هم جنبه‌ی خلاقانه‌شان قابل توجه است.

جاده‌ای که برق تولید می‌کند

با استفاده از کریستال‌های ویژه‌ا‌ی (piezoelectric crystals) می‌توان انرژی مکانیکی (فشرده شدن در اثر حرکت یک جسم سنگین از روی آن) را به الکتریسیته تبدیل کرد. با قرار دادن ورقه‌هایی متشکل از این نوع کریستال‌ها در زیر جاده‌ها، باند فرودگاه‌ها، ریل قطارها و معابر پرتردد می‌توان دست‌کم بخشی از انرژی تلف شده توسط وسائط نقلیه را بازتولید کرد. {+}

حالا از خودم می‌پرسم بازدهی اقتصادی این روش در مقایسه با این‌که مثلا زیر جاده‌ها را لوله‌کشی آب کنند و اجازه دهند آب توسط تابش خورشید گرم شود چقدر است؟ این موضوع به بهای تولید این کریستال‌ها و میزان برقی که تولید می‌کنند، مربوط می‌شود که فعلن معین نیست.

سلول‌های خورشیدی همراه با آینه‌ی متمرکز کننده

ایده بسیار ساده است. به جای این‌که سلول‌های خورشیدی را به صورت مسطح در برابر آفتاب قرار دهیم، می‌توانیم اول اشعه‌ی خورشید را توسط آینه‌های مقعر یا عدسی‌های محدب متمرکز کنیم (concentrators) و بعد آن را به سلول‌‌های خورشیدی بتابانیم. با استفاده از این روش میزان سطح موثری که باید توسط سلول‌های خورشیدی و در واقع نیمه‌هادی‌های گران‌قیمت پوشانده شود تا هزار برابر کاهش می‌یابد و در نتیجه‌ هزینه‌ی تولید پانل‌های خورشیدی به مراتب کم می‌شود.{+}

از در عبور کنید تا سبز شوید

تا حالا دقت کرده‌اید که برای عبور از درهای گردان مجبورید کمی زور بزنید تا در بچرخد؟ خوب پس همین انرژی مکانیکی درب گردان را هم باید بتوان به برق تبدیل کرد.‌ بله، البته چیز دندان‌گیری نیست، اما به هر حال برق است دیگر!! با آن می‌توان برخی چراغ‌های کم مصرف یک فروشگاه یا محل عمومی پر تردد را روشن کرد. {+}

حالا ایده‌ی من این است که در را کمی سفت‌تر درست کنند که عابران مجبور شوند زور بیشتری موقع عبور کردن بزنند. این‌طوری هم کمی ورزش می‌کنند و هم برق بیشتری تولید می‌شود، اسمش را هم می‌گذاریم «درهای بدن‌ساز دوستار محیط‌زیست!» (نکته: کلیه حقوق مادی و معنوی این ایده متعلق به خودم است!).

اگر باران ببارد، راه را به تو نشان خواهم داد

این یکی دیگر رسما «باحال» است. چترهایی که انرژی جنبشی «قطره‌های باران» را به برق تبدیل می‌کنند و بعد با همان برق لامپی را که در چتر تعبیه شده روشن می‌کنند. این شعبده بازی توسط الیاف مخصوصی که رسانای الکتریسیته هستند (polyvinylidene fluoride) اتفاق می‌افتد.

اگر باران ببارد چتر روشن می‌شود، اگر نبارد هم که خوب نیازی به چتر ندارید! چتر نیازی به هیچ باتری یا شارژ شدن ندارد، فقط باران می‌طلبد! {+}

والله دروغ چرا، این یکی با این‌که هیچ کجای جهان را سبز نمی‌کند، اما به نظرم واقعا ایده‌ی نبوغ‌آمیزی است!