به نقل از «خبرگزاری دانشجو»

اولین میکروباتری با قابلیت تولید انرژی و نمایشگر رنگی طراحی شد

تاریخ انتشار: ۳۱ اردیبهشت ۱۳۹۷ | کد خبر: ۱۸۶۶۶۶۴۶

پژوهشگران چینی و هنگ‌کنگی با استفاده از نقاط کوانتومی، میکروباتری ساختند که قادر است نقش نمایشگر را نیز ایفا کند و دانسیته انرژی بسیار بالایی دارد. به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، محققان چینی و هنگ‌کنگی با همکاری یکدیگر موفق به ترکیب آرایه‌ای از کاتد‌ها و آند‌های نیمه‌شفاف شدند و در نهایت با استفاده از الکترولیتی شفاف اقدام به ساخت اولین میکروباتری فتولومینسانس کردند.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

این باتری می‌تواند هم منبع تولید انرژی و هم نمایشگر رنگی باشد.

این میکروباتری توسط چانیژی و همکارانش از دانشگاه سیتی هنگ‌کنگ طراحی و ساخته شده‌است. در این باتری از واکنش‌های اکسیداسیون و احیا همانند باتری‌های قلیایی استفاده می‌شود و یون‌ها از طریق الکترولیت به قطب‌ها می‌روند.

در این میکروباتری، الکترود‌های به صورت ساندویچی هستند، به‌طوری که آند‌های مثبت و منفی روی سطح پلیمری شفاف قرار داده شده‌اند و کل این ساختار که صاف است، درون یک الکترولیت شفاف واقع شده‌است.

الکترولیت حاوی نقاط کوانتومی فلورسانس و ژلاتین که نور داخل آن نفوذ می‌کند است و این الکترولیت نقش فیلتر رنگی را ایفا می‌کند. فیلتر‌ها یکی از سه جزء اصلی نمایشگر‌های LCD هستند. نقاط کوانتومی در اثر تابش پرتو فرابنفش، نشر فلورسانس دارند. با تغیر بخش‌های فلورسانس، این باتری می‌تواند رنگ‌های قرمز، آبی و سبز را تولید کند. با وجود این سه رنگ، میکروباتری می‌تواند به عنوان فیلتر رنگی عمل کند و علاوه برنقش باتری، نقش نمایشگر را نیز ایفا کند.

در این فناوری از ترکیب آند‌های لایه‌نازک روی و کاتد‌های اکسید منگنز استفاده شده‌است؛ ترکیباتی که در تولید باتری‌ها رایج هستند. این باتری، دانسیته انرژی بالایی داشته و با قیمت کم قابلیت تولید انبوه دارد.

ژی از محققان این پروژه می‌گوید: «میکروباتری ما دانسیته انرژی بالایی داشته و در میان ادوات ذخیره‌سازی انرژی میکرومقیاس بالاترین دانسیته جریان را دارد. این باتری در میان میکروباتری‌ها نیز بالاترین دانسیته انرژی را دارد.»

به اعتقاد لین این فناوری هنوز با تجاری‌سازی فاصله زیادی دارد، اما مفهوم به‌کار رفته در این باتری بسیار نو بوده و می‌توان آن را با ادوات الکترونیکی بسیار کوچک ترکیب نمود.

چنین میکروباتری‌هایی قادراند ابعاد باتری‌های مورد استفاده در تلفن‌های همراه با کاهش داده و ضخامت آن‌ها را کم کنند.

منبع: خبرگزاری دانشجو

کلیدواژه: ذخیره انرژی نانو فناوری نمایشگر رنگی

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت snn.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «خبرگزاری دانشجو» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۱۸۶۶۶۶۴۶ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

دردسرهای افزایش بیش‌ از حد انرژی‌های تجدیدپذیر برای آینده

بهره‌وری انرژی برای آینده‌ای پایدار حیاتی است، با این حال افزایش بیش‌ از حد استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر بدون وجود زیرساخت‌های کارآمد و مدیریت مصرف، جهان را با مشکلات بسیار مواجه می‌کند.

به گزارش سرویس ترجمه خبرگزاری ایمنا، اتلاف انرژی یک مشکل بزرگ است و حدود سه‌چهارم انرژی جهانی به دلیل سیستم‌ها یا زیرساخت‌های ناکارآمد و رفتارهای مصرف نادرست هدر می‌رود. بهره‌وری انرژی اغلب به نفع افزایش ظرفیت انرژی تجدیدپذیر نادیده گرفته می‌شود، حال آن‌که بهبود آن و کاهش اتلاف انرژی می‌تواند انتشار کربن را پایین آورد، در هزینه‌ها صرفه‌جویی کند و بار تولید انرژی سبز را کاهش دهد. از آنجا که دولت‌ها بر توسعه ظرفیت انرژی‌های تجدیدپذیر خود تمرکز می‌کنند، بسیاری از آن‌ها یک عنصر حیاتی برای تقویت امنیت انرژی پاک یعنی مدیریت زباله‌های انرژی را نادیده می‌گیرند.

دردسرهای افزایش اتکا به انرژی‌های تجدیدپذیر

کشورها در سراسر جهان باید سیستم‌های موجود خود را اصلاح کنند تا اطمینان حاصل شود که انرژی در حمل‌ونقل و استفاده از بین نمی‌رود و شبکه‌های برق آماده پذیرایی از پروژه‌های انرژی پاک جدید می‌شوند که انتظار می‌رود طی دهه‌های آینده ارائه شوند.

این توسعه نیازمند تمرکز بیشتر بر کاهش اتلاف انرژی به جای افزایش ظرفیت انرژی تجدیدپذیر است، زیرا جایگزینی انرژی‌های فسیلی با انرژی‌های تجدیدپذیر بدون توجه به کارآمدی و کاهش مصرف در عمل بی‌فایده خواهد بود. یکی از موارد مشکل‌ساز در این زمینه برای اروپا، عرضه بیش از حد پنل‌های خورشیدی از چین به‌دنبال افزایش اهداف ظرفیت انرژی خورشیدی خود توسط دولت‌ها است.

چین در تولید مقادیر زیادی پنل با هزینه کم بسیار موفق بوده است. این امر به تولید بسیار کمتر پنل‌های خورشیدی در مناطق گران‌تر مانند اروپا و اتکای بیشتر به چین برای تهیه پنل‌های خورشیدی در سراسر جهان منجر شده و رقابت تولیدکنندگان داخلی را با مشکل مواجه کرده است. به این ترتیب دولت‌ها به فکر وضع تعرفه‌هایی بر صادرات انرژی‌های تجدیدپذیر چین هستند که به زودی به ایالات متحده نیز راه پیدا خواهد کرد.

انتظار می‌رود چین مقادیر زیادی پنل‌های خورشیدی را به کشورهای سراسر جهان بفروشد و به آن‌ها امکان توسعه پروژه‌های انرژی خورشیدی کم‌هزینه را بدهد. این امر نشان‌دهنده پیشرفت چشمگیر در فناوری انرژی خورشیدی است، با این حال می‌تواند منجر به اتکای بیش از حد به افزایش ظرفیت به جای بهبود کارایی در تمام منابع انرژی و کاهش مصرف انرژی شود.

بهره‌وری انرژی از لحاظ تاریخی بیشترین سهم را در کاهش گازهای گلخانه‌ای به ارمغان آورده است. معرفی مجدد آن برای عصر انرژی‌های تجدیدپذیر و دستیابی به اهداف کربن‌صفر خالص تا سال ۲۰۵۰، بشر را قادر می‌سازد تا به این روند ادامه دهد.

برخورداری از شانس مبارزه با تغییرات آب‌وهوایی و پای‌بندی به توافق‌نامه پاریس در سال ۲۰۱۵ برای رسیدن به هدف کربن‌صفر خالص و حفظ گرمایش جهانی به زیر ۱.۵ درجه سانتی‌گراد، نیازمند بهره‌وری انرژی است. بهره‌وری انرژی می‌تواند یک‌سوم صرفه‌جویی کربن مورد نیاز را تا رسیدن به کربن‌صفر خالص تأمین کند و با برق‌رسانی هرچه بیشتر سیستم انرژی خود، ایجاد انعطاف‌پذیری در عرضه، تقاضا و ذخیره‌سازی انرژی و استفاده مجدد از گرمای اتلاف‌شده، کارایی انرژی را افزایش می‌دهد.

بهره‌وری انرژی در اروپا

مهندسی سیستم انرژی آینده نشان می‌دهد که اتحادیه اروپا و بریتانیا ممکن است بتوانند با به حداکثر رساندن پتانسیل تقاضا، هزینه‌های اجتماعی سالانه ۱۱.۲ میلیارد دلاری را تا سال ۲۰۳۰ و ۱۶.۶ میلیارد دلاری را تا سال ۲۰۵۰ کاهش دهند. این انعطاف‌پذیری به این مناطق کمک می‌کند تا انتشار گاز کربن‌دی‌اکسید خود را تا حدود ۴۰ میلیون تن کاهش دهند و تولید برق از گاز طبیعی را به میزان ۱۰۶ تراوات ساعت یا حدود یک‌پنجم مصرف گاز طبیعی اتحادیه اروپا برای تولید برق نسبت به سال ۲۰۲۲ کاهش دهد. انتقال از سوخت‌های فسیلی به یک سیستم کاملاً الکتریکی می‌تواند تا ۴۰ درصد از مصرف انرژی نهایی را کاهش دهد.

بهره‌وری انرژی در فناوری‌های نوظهور

اطمینان از بهره‌وری انرژی در فناوری‌های نوظهور نیز بسیار مهم است. بازار هیدروژن با سرعتی بالا در حال رشد است، زیرا دولت‌ها و شرکت‌ها در سراسر جهان به دنبال جایگزین‌های سوخت پاک‌تر برای نیرو دادن به صنایعی مانند تولید و هوانوردی هستند. تبدیل انرژی تجدیدپذیر به هیدروژن از طریق الکترولیز به مقادیر زیادی انرژی نیاز دارد که بسیاری معتقدند بهتر است به‌طور مستقیم به‌عنوان برق مورد استفاده قرار گیرد. بنابراین جهان باید فناوری‌های الکترولیز با راندمان بالا را برای بهبود فرآیند تبدیل و تمرکز بر کاهش تقاضا برای هیدروژن توسعه دهد. به این ترتیب یکپارچه‌سازی استراتژیک بخش‌هایی که گرمای اضافی را برای کاهش تقاضای انرژی و افزایش کارایی به کار می‌برند، ممکن و ضروری است.

تا پایان دهه تا ۵۳ درصد از انرژی ورودی جهانی به‌عنوان گرمای اضافی هدر می‌رود، اما این گرما می‌تواند برای تأمین انرژی ماشین‌آلات و همچنین گرمایش ساختمان‌ها و آب استفاده می‌شود.

سیستم‌های انرژی موجود در سطح جهانی بسیار ناکارآمد هستند و تقاضای انرژی در جهان همچنان در حال افزایش است. بنابراین، دولت‌ها در تلاش هستند تا به سرعت منابع انرژی موجود را با انرژی‌های تجدیدپذیر جایگزین کنند تا از تلاش‌های کربن‌زدایی حمایت کنند. در این میان برای کاهش ناکارآمدی‌ها و مهار مصرف غیرضروری انرژی، کار چندانی انجام نمی‌شود. بهبود بهره‌وری انرژی و کاهش استفاده بیش از حد به کاهش انتشار کربن و همچنین کاهش بار دولت‌هایی که به دنبال افزایش تولید انرژی سبز با سرعتی ناپایدار هستند، کمک می‌کند.

کد خبر 748687