گام بلند فیزیکدانان پرینستون: دستگاهی برای تولید برق از چرخش زمین

دانشمندان اخیراً دستگاهی نوآورانه طراحی کرده‌اند که می‌گویند قادر است از چرخش زمین برق تولید کند. براساس گزارش‌های اخیر، با افزایش تلاش‌ها برای یافتن منابع انرژی پاک و پایدار، فیزیکدانان دانشگاه پرینستون راهکاری نوین برای تولید برق از چرخش زمین ارائه داده‌اند. اگرچه این ایده در ابتدا دور از دسترس به نظر می‌رسید، اما تحقیقات اخیر نشان داده‌اند که اجرای آن می‌تواند ممکن باشد.

ایده تولید برق از چرخش زمین

این آزمایش که اخیراً در مجله «Physical Review Research» منتشر شده، نشان می‌دهد که یک دستگاه خاص می‌تواند ولتاژی بسیار اندک اما مستمر و قابل اندازه‌گیری تولید کند که از چرخش زمین و میدان مغناطیسی آن تأمین می‌شود. ایده اصلی آن ساده به‌نظر می‌رسد: رسانایی که از درون یک میدان مغناطیسی می‌گذرد و برق تولید می‌کند. اما اجرای آن پیچیدگی‌های زیادی دارد.

ایده تولید برق از چرخش زمین به عنوان یک منبع انرژی پایدار، مدت‌ها به عنوان یک مفهوم نظری مطرح بوده است، اما تا سال 2016 دانشمندان راهی عملی برای اجرای آن پیدا نکرده بودند. در آن سال، فیزیکدانی به‌نام «کریستوفر چایبا» و تیمش موفق به شبیه‌سازی شرایطی شدند که امکان بهره‌برداری از این پدیده را فراهم می‌کرد.

پس از آن، تیم تحقیقاتی دستگاهی ساخت که این نظریه را به آزمایش گذاشت. دستگاه آنها یک پوسته استوانه‌ای از جنس فِریت منگنز-زینک بود که با دقت در راستای میدان مغناطیسی زمین قرار داشت. این طراحی خاص باعث شد الکترون‌ها نتوانند نیروی الکتریکی تولیدشده توسط چرخش زمین را به‌طور کامل خنثی کنند.

نتیجه این آزمایش تولید ولتاژی کوچک اما پایدار در حدود 17 میکروولت و جریانی قابل اندازه‌گیری بود. هرچند این مقدار انرژی کم است و برای کاربردهای روزمره کافی نیست، اما اصل کار و اهمیت آن در تولید برق غیرفعال از چرخش زمین و بدون نیاز به منابع انرژی خارجی قابل توجه است.

این تکنولوژی بدون نیاز به سوخت یا منابع انرژی دیگر کار می‌کند، که آن را به یک گزینه جذاب برای تولید انرژی پاک تبدیل می‌کند. نکته جالب این است که این تیم توانست با انجام آزمایشی مشابه در یک مکان کنترل‌نشده، تأثیرات به‌دست‌آمده را تکرار کند. این آزمایش در برابر هرگونه تداخل محیطی مانند گرادیان‌های حرارتی یا نویز الکترومغناطیسی پس‌زمینه نیز مقاوم بود.

البته این تنها اولین قدم است و چالش‌های زیادی برای تجاری‌سازی این تکنولوژی و تولید برق قابل استفاده وجود دارد. به‌علاوه، یافته‌های این پژوهش با نقدهایی مواجه شده که دستیابی به انرژی از چرخش زمین را در مقیاس بزرگ‌تر ناممکن می‌دانند. بااین‌حال، اگر این فناوری بیشتر توسعه یابد، می‌تواند در آینده به عنوان یک منبع انرژی پایدار و بدون نیاز به نگهداری در مکان‌های دورافتاده یا در کاربردهای خاص مانند حسگرهای با عمر طولانی به کار گرفته شود.