به نقل از «مهر»

تولید باتری زمین گرمایی برای تبدیل مستقیم حرارت به الکتریسیته

تاریخ انتشار: ۳۱ تیر ۱۳۹۸ | کد خبر: ۲۴۴۹۴۴۴۴

به گزارش خبرگزاری مهر به نقل از نیواطلس، در بخش هایی از خاک استرالیا و آمریکا و برخی کشورهای دیگر منابع انرژی حرارتی زمین به راحتی و به طور مستقیم در دسترس هستند و محققان موسسه فناوری توکیو از همین منابع برای تولید نوع جدیدی از باتری استفاده کرده اند که به طور مستقیم انرژی حرارتی را به الکتریسیته مبدل می کنند.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

اکثر سیستم های زمین گرمایی که گرمای طبیعی زمین را به برق مبدل می کنند از آب گرم شده توسط صخره های بسیار داغ در مسیرهای چند کلیومتری برای تکمیل فرایند تولید الکتریسیته بهره می گیرند. این آب یا باید از محیط اطراف به صورت طبیعی تامین شود یا به محل انجام فرایند پمپاژ شود. این کار باید در گرمای بالای ۱۸۰ درجه سانتیگراد صورت پذیرد که فرایندی وقت گیر و پرهزینه است.

اما پژوهشگران ژاپنی روش جدیدی را برای حذف آب و تکمیل مستقیم این فرایند ابداع کرده اند.آنها از سلول های حرارتی ویژه ای موسوم به اس تی سی استفاده کرده اند که قادر به تولید برق در دمای زیر ۱۰۰ درجه سانتیگراد هستند و بنابراین نیازی به استفاده از جریان بخار یا آب بسیار داغ نیست.

اس تی سی در واقع یک باتری سه لایه است که دو الکترود بین آنها پیچیده شده اند. این لایه ها عبارتند از لایه انتقال الکترون، لایه نیمه هادی از جنس ژرمانیوم و لایه جامد الکترولیت. باتری یادشده در گرمای زیاد بدون مشکل فعالیت کرده و الکتریسیته تولید می کند. گروه سازنده امیدوارند در آینده نزدیک بتوانند تولید انبوه این باتری را آغاز کنند.

کد خبر 4673159

منبع: مهر

کلیدواژه: انرژی های تجدیدپذیر باتری لیتیومی ژاپن

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.mehrnews.com دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «مهر» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۲۴۴۹۴۴۴۴ 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:

نیمه رسانای طلایی ساخته شد 

به گزارش خبرگزاری علم وفناوری آنا به نقل از اینترستینگ اینجینیرینگ، پژوهشگران دانشگاه لینکوپینگ سوئد، یک ورقه تک اتمی از طلا به نام «goldene» «طلایی» ساخته اند که می‌توان از آن برای تولید هیدروژن، ترکیبات ارزش افزوده و تبدیل دی اکسید کربن استفاده کرد.

این فرآیند مستلزم استفاده از روشی است که در میراث آهنگری ژاپنی‌ها به نام «شناساگر موراکامی» شناخته می‌شود و بیش از یک قرن سابقه دارد.

استفاده دانشمندان از یک روش باستانی

به دلیل تمایل طلا به جمع شدن، دانشمندان مدت هاست در تلاشند تنها یک ورقه طلا به ضخامت یک اتم بسازند. با این حال، محققان سوئدی با کمک روش کهن آهنگران ژاپنی به این دستاورد نائل شدند.

«شون کاشیوایا» «Shun Kashiwaya» محقق بخش طراحی مواد در دانشگاه لینکوپینگ و مجری این تحقیقات گفت: اگر یک ماده را بسیار نازک کنید، اتفاق خارق العاده‌ای رخ می‌دهد مانند گرافن. همین اتفاق در مورد طلا نیز می‌افتد.

طلا در شکل متعارف خود، به طور معمول به عنوان یک فلز ظاهر می‌شود. با این حال، هنگامی که به ضخامت یک لایه تک اتمی در می‌آید، دچار تبدیل شده و خواص نیمه رسانا از خود نشان می‌دهد.

دانشمندان برای تولید «طلایی» از یک ماده پایه سه بعدی استفاده و طلا را بین لایه‌های تیتانیوم و کربن تعبیه کردند. با این حال، روند رسیدن به آن دشوار بود.

محققان این ماده پایه و زیربنایی را برای برنامه کاملا متفاوت دیگری توسعه دادند. آنها با کاربید سیلیکون تیتانیوم کار می‌کردند، سرامیکی که رسانای الکتریکی و حاوی لایه‌های ریز سیلیکون است. برای ایجاد یک ارتباط، قرار بود این ماده با طلا پوشانده شود.

«لارس هالتمن» «Lars Hultman» استاد فیزیک لایه نازک دانشگاه لینکوپینگ، گفت:، اما زمانی که ما این ماده را در معرض دمای بالا قرار دادیم، لایه سیلیکون با طلا در داخل ماده پایه جایگزین شد.

محققان کاربید طلای تیتانیوم را پیدا کردند که به عنوان «میان لایِش» شناخته می‌شود. آنها چندین سال است که این کاربید تیتانیوم-طلا را دارند، اما مطمئن نیستند که چگونه طلا را به طور موثر لایه برداری کنند.

مرز جدیدی در علم مواد

هالتمن به روشی برخورد کرد که ریشه در سنت آهنگری ژاپنی داشت که بیش از یک قرن سابقه دارد. این روش که به شناساگر موراکامی موسوم است بقایای کربن را به خوبی از بین می‌برد و رنگ فولاد را تغییر می‌دهد، روشی که در صنعت چاقوسازی و ... نیز به کار می‌رود.

با این حال، تکرار فرمول دقیق استفاده شده توسط آهنگر‌های سنتی، دست نیافتنی بود. آنها غلظت‌های مختلف شناساگر موراکامی و بازه‌های زمانی متفاوت را برای سونش امتحان کردند. یک روز، یک هفته، یک ماه و چند ماه. چیزی که دریافتند این بود که هرچه غلظت کمتر و فرآیند سونش طولانی‌تر باشد، بهتر است. اما هنوز کافی نبود.

از آنجایی که نور باعث تشکیل سیانید در واکنش می‌شود و طلا را از بین می‌برد، حکاکی نیز باید در تاریکی کامل انجام شود. محققان در آخرین مرحله برای تثبیت ورق‌های طلا از یک سورفکتانت برای جلوگیری از پیچش ورقه‌های دو بعدی استفاده کردند. 
ورقه‌های طلایی در داخل محلول، شبیه به دانه‌های ذرت در شیر دیده می‌شوند.

محققان با استفاده از نوعی «الک» توانستند طلا را برای بررسی، جمع آوری و سپس با استفاده از میکروسکوپ الکترونی موفقیت تلاش خود را تایید کردند.

به گفته محققان، با توجه به اینکه طلا در حالت دو بعدی، دارای دو پیوند آزاد است، «طلایی» نیز خواص و ویژگی‌های نوینی از خود نشان داد.
کاربرد‌های بعدی برای این طلای تک لایه می‌تواند شامل تبدیل دی اکسید کربن، کاتالیز تولید هیدروژن، سنتز انتخابی مولکول‌ها با ارزش افزوده، تولید هیدروژن، تصفیه آب، ارتباطات و موارد دیگر باشد.

علاوه بر این، مقدار طلای مورد استفاده در کاربرد‌های دیگر را می‌توان به میزان قابل توجهی کاهش داد.

پژوهشگران سوئدی اکنون قصد دارند همین کار با سایر فلزات نجیب انجام داده و تعیین کاربرد‌های بالقوه‌ای برای آینده آنها در نظر بگیرند.

انتهای پیام/