تبلیغات
انرژی های نوین

انرژی های نوین (خورشیدی و باد)

دوشنبه 7 دی 1388 02:13 ب.ظ

نویسنده : ندا زارع

بسم الله الرحمن الرحیم

در حال حاضر انرژی و فناوری نقش تعیین کننده ای در اقتصاد و سیاست جهانی ایفاء می کنند. همانطور که انرژی خورشیدی در قرن بیستم موجب تحولات عظیم صنعتی شده است بنابراین برای قرن های آینده نیز انرژی از محورهای اصلی توسعه فناوری خواهد بود نیاز روز افزون به فناوری ازیک طرف و محدودیت منابع انرژی از طرف دیگر تاثیر متقابلی  بر بخش انرژی گذاشته است و بهینه سازی مصرف انرژی و گسترش فناوری و نیز استفاده از انرژی های نو یا انرژی های تجدید پذیر راه حلهای پیشنهادی برای اصلاح محیط زیست است. از این رو ما در این وبلاگ سعی بر این داریم که بتوانیم شما را با بعضی از انرژی و فناوری های نو آشنا سازیم .

انرژی خورشیدی

بعضی از گذشتگان برای خورشید احترام خاصی قائل بودند و خورشید  نیز در تاریخ گاهی به عنوان یک رب النوع بوده وبعضی از بومیان آمریکای شمالی هنگام  خورشید گرفتگی انسان هایی را قربانی می کردند و ارشمیدس (ریاضی دان یونانی ) از یک آینه آتشین به عنوان اسلحه جنگی استفاده می کرد که این گونه بود به بوسیله آینه ی مقعر توانست کشتی دشمن رابه آتش بکشد زیرا پرتوهای پر قدرت خورشید در آینه ی مقعر متمرکز شده بود و مردم از آن برای گرم کردن و روشنایی و... استفاده کردند و می کنند .

یک نمونه در جمع آوری های خورشیدی متمرکز کننده، کوره ی خورشیدی است کوره های خورشیدی از یک دیواره ی آیینه ای تشکیل شده است . طرز قرار  گرفتن این آیینه به گونه ایست که می تواند نور خورشید را روی یک محل کوچک بازتاب کند این نوع جمع آوری بسیار گران قیمت می باشد زیرا باید با حرکات خورشید در آسمان هماهنگ باشد از آینه ها ی زیادی استفاده می شد که همه ی آنها به وسیله ی موتور وتجهیزات دیگر هدایت می شود و این آیینه ها باید بچرخند و ر و به روی خورشید قرار بگیرند که به این آیینه ها ، آیینه ها ی  چرخان یا هلیو ستات نامیده می شوند. این آیینه ها دمای زیادی تولید نمی کنند شاید دمایی تاحد 300 در جه سانتیگراد تولید کنند .

آیینه های برج مرکزی نیروگاه خورشیدی به گونه ای قرار دارد که    می توانند نو ر را بر روی   بر ج میانی نیروگاه بازتابش کنند . با طلوع خورشید در روز و حرکت آن در آسمان و آیینه ها نیز به طور خودکار و هماهنگ با تغییر جهت خورشید می چرخند ، در نتیجه آیینه ها همیشه پرتوهای نور خورشید را به سمت هدف ، می تا بانند .

تولید برق مستقیم از نور خورشید

جمع آوری های خورشید تخت و جمع آوری های خورشید متمرکز کننده بااستفاده ازگرمای نور خورشید آب را گرم و به بخار تبدیل می کنند که این بخار نیز ژنراتورهای برق را به کار می اندازند اما وسیله ی کاملا متفاوتی وجود دارد که نور خورشید را مستقیما به برق تبدیل میکند که این وسیله هیچ پخش متحرکی ندارد و نیاز به آینه هم ندارد .

یک سلول پاپیل خورشیدی  در اندازه ناخن انگشت، در صورت دریافت نور خورشید ، می تواند جریان برق ضعیفی را تولید کند . و اگر چند سلول به هم  بچسبند می تواند یک ماشین حساب جیبی رابه کار بیاندازد و مجموعه ی هزاران سلول خورشید ی قادر است نیروی برق یک ماهواره یا اتومبیل خورشیدی راه تامین کند و هیچ گونه آلودگی به وجودنمی آورد و لی گران قیمت هستند .                                                          

ما می توانیم ساختمان ها رابه گونه ای بسازیم که از انرژی خورشیدی به بهترین روش و بازدهی بالا استفاده کنند مثلا با عایق دیواره از سقف ها و استفاده از پنجره های آفتابگیر می توان انرژی خورشید ی را مانند گلخانه ای در خانه و مکان های خود نگاه داریم و اگر خانه های جدید با استفاده از این شیوه ساخته شوند میلیون ها تن گاز دی اکسید کربن وارد جو زمین می شود به طور قابل ملاحظه ی کاسته می شود .               

انرژی خورشیدی معمول ترین نیروی قابل حمل و نقل ( پرتابل ) باتری است اما عمر کوتاهی دارند و باید زود تعویض شدند که امروزه  در همه هی تجهیزات روشنایی از این روش دو گانه غیر مستقیم باتری( خورشیدی ) برای تولید برق ، استفاده می شود .                              

اتومبیل های برقی :

اتومبیل های برقی هیچگونه آلودگی انجام نمی دهدو توسط صفحات خورشیدی آلودگی به همراه ندارد و هیچ گونه ماده ی شیمایی مصر ف نمی شود و نیاز به تعمیر و نگهداری هم ندارد ولی این اتومبیل ها در سراسر جهان با قیمتی فوق العاده گران عرضه می شود .

انرژی خورشیدی به طور مستمر جریان ندارد و مقدار آن با توجه به ابری یاصاف بودن آسمان کم و زیاد می شود اما آدمیان حتی در تاریکی شب هم از الکتریسته استفاده می کنند . که توسط باتری هایی که بر روی صفحات خورشیدی است در خود ذخیره می کند یا در طول روز خورشید ساحل و دریا را گرم می کند تا ذخایر عظیمی از انرژی خورشیدی در کره ی زمین ، انباشته شود که همین انرژی شرایط آب و هوایی را تنظیم می کند و انرژی خورشید از هر نظر به ما کمک می کند.

انرژی باد

بادیکی از انرژی های نو و از مظاهر انرژی خورشیدی و همان هوای متحرک است که دو درصدش را به باد  تبادل می کند گرم شدن زمین و جو آن بطور نا مساوی سبب تولید جریانهای هم رفت (جابه جایی ) می شود و نیز حرکت نسبی جو سبب تولید باد است .

باد مخرب است یا مفید ؟

گهگاه توفانها و گرد بادهای سهمگینی در گذشته و در کنار جهان پدیدار می شود که اگر نیروی آنها بطور صحیح بکار گرفته شود می تواند به جای مخرب بودن ، مفید باشد ، اصول بهره برداری از انرژی باد از نخستین کوششها انسان تاکنون تغییر نکرده است باوزش باد ، قایقها و کشتیها به حرکت در می ِآیند و یاپریه آسیای بادی از طریق دنده ها گرد انده شود .امروز مولدهای الکتریسیته بادی به نحوی طراحی شده اند که از حداکثر نیروی بادی بهره برداری شود و انرژی باد به جای  آسیاب کردن غلات ، بوسیله یک ژنراتور توربینی تبدیل به الکتریسته می شود .

مزایا و موانع موجود در تولید انرژی باد

یکی از مزایای انرژی باد آن است که وزش باد در زمستان ها سریعتر است و هنگامی که نیاز بیشتری به برق داریم ، الکتریسته بیشتری تولید می شود این انرژی بدون ایجاد آلودگی دارای منبع انرژی  پایان ناپذیر و فن آوری آزموده شده است . و یکی از بزرگترین موانع بهره برداری از نیروی باد دربریتانیا و هرجای دیگر مساله تاثیر زیست محیطی آن است . بسیاری ازمردم می گویند . مولدهای بادی از نظر ظاهری  ناخوشایند بوده و پر  سرو صدا می باشند و اکنون صدای این مولدها به کمک فناوری چرخ دنده ها و توربینهای تیغه ای قابل کنترل می باشد .

    راه های پیشگیری

یکی دیگر از راه های پیشگیری از شکایات مذکور ، بنا کردن مجموعه دکلها بادی در پایگاهها ساحلی است که هیچ کس نه آن را می بیند و نه صدای آن را میشنود و همچنین در آن جا اغلب وزش باد دوبرابر خشکی می باشد با اینکه هوای دریا طبیعتی تباه کننده دارد وسبب کاهش عمر مولودها می گردد  اما در عوض احتمال خرابکاری تخریب در آنها کاسته می شود .

راه دیگر این که ما می توانیم طبق نظر مهندسی آلمانی به نام برایان رابرت عمل کنیم که به جای بر افراشتن توربینها روی زمین آنها را در جریان تند باد در ارتفاع 15تا 45 هر ارزیابی شناور سازیم زیرا زمانی که بادی نمی ورزد منظره ناخوشایندی از چیزهای بی مصرف راه به نمایش می گذارند که برایان ما همکاری سه مهندس دیگر دستگاهی راساخته اند که ژنراتور الکتریکی پرنده (FEG ) نام گرفته است .

این دستگاه مانند باد بادکی است که در هوا شناور است و بادهایی با سر عت 200 مایل بر ساعت پره های آن را می پرخاند در جریان الکتریکی تولید شده از راه رشته بسیار محکمی به ایستگاه زمینی فر ستاده می شود . وبر اساس ضررهای اقتصادی و منظره ای بایدسعی  شود تا        ماشین های بادی هزینه ی اصلی کمتری داشته باشندو بایستی در محلهایی نیز که با د قابل ملاحظه ای دارند نصب شود و ماشین برای سرعت باد عملی تنظیم شده باشد و اگر از ماشین بادی به صورت تنها منبع انرژی استفاده شود ، باید دستگاه های ذخیره انرژی در کنار ماشینهای بادی نظیر انبارهای ذخیره هیدروژن به توسط الکتریسته دستگاه های ذخیره حرارتی  ، چرخ طیار ، دستگاههای ذخیره انرژی پتانسیل بکار گرفته شوند .

هدف استفاده از انرژ ی باد

امروزه ارتفاع بر ج ها ی مخصوص انرژی بادبه70 متر می رسد می توانند 1 الی 5 مگا وات برق تولید کنند در حال حاضر یک شرکت آلمانی درصد است تا با  تولید نسل جدیدی از تاسیسات بادی، هزینه این منبع انرژی جایگزین را تا حد الکتر یسته هسته ای کاهش دهد امیدواریم در تمام جهان این گونه تصورات وجود داشته باشندو به طور عملی اجرا شود.






دیدگاه ها : نظرات
آخرین ویرایش: چهارشنبه 28 بهمن 1388 10:13 ب.ظ

انرژی های نوین (نانوتکنولوژی)

دوشنبه 7 دی 1388 02:12 ب.ظ

نویسنده : ندا زارع


فناوری نانو :


به طور کلی این فناوری عبارت از کاربرد وزارت در ابعاد نانو است  (یک نانو با یک میلیاردم متر است ) به عقیده ی مدیر اجرایی نانو تکنولوژ ی انگلستان ، فناوری نانو ادامه و گسترش روند مینایوتو ریزه کردن است و به این طریق تولید مواد ، تجهیزات و سامانه هایی با ابعاد نانو انجام  می شوند درحقیقت فناوری نانو به ما امکان ساخت طراحی  موادی  را می دهند که کاملا دارای خواص واختصاصات جدید هستند .مابا فناوری نانومی توانیم در دارو سازی ذراتی  در اندازه های میکرونی تولید کنیم . و با ساخت و دستیابی  به دستگاه های آنالیز پیشر فته وابداع روش های آنالیزنوین سبب می شود تا ما بتوانیم رفتار مواد را به دقت مورد شناسایی قرار دهیم و از این رهگذر بتوانیم آنها را با ظرافت خاصی دستکاری کنیم . تکنولوژی نودر قرن حاضر مسیر عکس را طی می کند یعنی مواد فوق ریز راباید ترکیب کرده تا دانه های بز رگتر و کار آمد بوجود آورد درست همان روشی که در طبیعت برای تولید کردن حاکم است مجموعه های طبیعی با تر کیبی از دانه های فوق ریز قابل تشخیص با خواص مشابه و یا متفاوت با اند ازه هایی در حدود نانو است .

ویژگی مهم فناوری نانو :

دو ویژگی مهم، نانو را از دیگر گروه ها متمایز می سازد که عبارتند از : افزایش سطح مواد تاثیرات کوانتمی این  عوامل می توانند باعث ایجاد تغییرات و یا به وجود آمدن خواص ویژه ای مانند تاثیرات در واکنشها ، مقاومت مکانیکی و مشخصه های ویژه الکتریکی در مواد نانو می شوند .

چشم اندازفناوری نانو تکنولوژی :

<!--[if !supportLists]-->·       انتظار می رود که مقیاس نانو به بک مقیاس با کارآیی بالا و ویژگیهای منحصر به فرد طوری ساخته خواهند شد که روش شیمی سنتی پاسخگوی این امر نمی تواند باشد <!--[endif]-->

<!--[if !supportLists]-->·       نانو تکنولوژی می تواند باعث گسترش فروش سالانه 300 میلیارد دلار برای صنعت نیمه هادیها و 900 میلیون دلار برای مدارهای مجتمع ، طی 10 تا 15 سال آینده شود .<!--[endif]-->

<!--[if !supportLists]-->·       نانو تکنولوزی مراقبتهای بهداشتی ، طول عمر ، کیفیت و تواناییهای جسمی بشر را افزایش خواهد داد .<!--[endif]-->

<!--[if !supportLists]-->·       تقریبا نیمی از محصولات دارویی در 10 تا 15 سال آینده متکی به نانو تکنولوژی خواهد بود که این امر  خود 180 میلیارددلار نقدینگی را به گردش در خواهد آورد .<!--[endif]-->

<!--[if !supportLists]-->·       کاتالیستهای نانو ساختاری ، در صنایع پتروشیمی دارای کاربردهای فراوانی هستند که پیش بینی شده است این دانش ، سالانه 100 میلیارد دلار را طی 10 تا15 سال آینده تحت تاثیر قراردهد . <!--[endif]-->

<!--[if !supportLists]-->·       نانو تکنولوژ ی موجب توسعه محصولات کشاورزی برای یک جمعیت عظیم خواهد شد و راههای اقتصادی تری رابرای تصفیه و نمک زدایی آب و بهینه سازی راههای استفاده از منابع انرژیهای تجدید پذیر همچون انرژ ی خورشیدی ارائه خواهد شد <!--[endif]-->

<!--[if !supportLists]-->·       انتظار می رود که نانو تکنولوژی نیاز بشر را به مواد کمیاب کمتر کرده و با کاستن آلاینده ها محیط زیستی سالمتر را فراهم کند .<!--[endif]-->

ساختار و مفاهیم کلی نانو تکنولوژی

یکی از پیشوندها مقیایس اندازه گیری در سیستم SI نانو به معنی یک میلیاردم واحد آن مقیاس است برای مثال یک نانو متر معادل یک میلیاردم متر است با توجه به اینکه یک سلول بدن بیش از  صدها نانو متر است می توان به کوچکی این مقیاس پی برد از آنجایی که علوم نانو بخش وسیعی بر گرفته از مباحث شیمی ، فیزیک ، بپو لوژی ، پزشکی ، مهندسی و الکترونیک را در بر می گیرد ، گروه بندی آن بسیار پیچیده است و دانمندان علوم نانور ا به چهار گروه شامل :

مواد ( گروه اول ) مقیاس ها ( گروه دوم ) تکنولوژی الکترونیک ، اپتوالکترونیک ،اطلاعات و ارتباطات (گروه سوم ) بیولوزی و پزشکی ( گروه چهارم ) است

جایگاه و فایده نانو تکنولوژی در جهان

نانو تکنولوژی یک فناوری تخیلی و دو ر دست نیست و امیدواریم در هزاره ی آینده انسان های طبیعی  مانند امروز احتمالا برای مطالبات پژوهشی نگهداری شده و به نمونه های آزمایشگاهی و بطورحتم  قابل احترام تبدیل خواهند شد و مردمان آینده از این همه در د و ناراحتی که اجداد آنها در هزاره های قبل کشیده اند متعجب و تئاتر خواهند بود و هم اکنون هم فناوری نانو جای خود را درهمه ی عرصه های باز کرده است و ما هم می  توانیم مشاهده کنیم .

نتیجه گیری :

تمام فناوری ها برای استفاده و زندگی بهتر به وجود آمده اند و همه ی مردم جهان حق استفاده از آن را دارند و با استفا ده از منابع تجدید پذیر می توانیم زندگی را حتی بدون نگرانی در به پایان رسیدن نیازهای اصلی زندگی را داشته باشیم و این کار توسط شناخت و عملی کردن و دادن ایده های نو به وجود می آید امید آن که در روز گاری نه چندان دور تمام مردم جهان برای به حرکت در آوردن انرژ ی های تجدید پذیرنند تلاش های  مستمر  داشته باشند .

 

 

از تمامی دوستانی که ما را در جمع آوری این مطالب و تدوین این وبلاگ یاری نمودند تشکر کرده و برایشان آرزوی سربلندی داریم.




دیدگاه ها : نظرات
آخرین ویرایش: دوشنبه 7 دی 1388 09:43 ب.ظ