این گیاهان مصنوعی کوچک از باد و باران برای تولید برق استفاده می‌کنند

پژوهشگران در دستاوردی تازه در حوزه انرژی‌های تجدیدپذیر موفق به ساخت گیاهانی مصنوعی شده‌اند که برق تولید می‌کنند. این نیروگاه‌های کوچک دستگاه‌هایی به‌شکل برگ هستند که انرژی باد و باران را با کارایی بالا به برق تبدیل می‌کنند. مخترعان این برگ‌ها، آن‌ها را به‌صورت گلدان‌هایی کوچک درآورده‌اند.

این رویکرد نوآورانه قدمی مهم در تولید انرژی از منابع مختلف به شمار می‌آید. روش‌های تثبیت‌شده انرژی تجدیدپذیر، مانند پنل‌های خورشیدی و توربین‌های بادی، تنها از یک منبع برای تولید برق استفاده می‌کنند. درنتیجه پنل‌ها بعد از غروب و توربین‌ها در روزهای آرام از کار می‌افتند. اما گیاهان مصنوعی با استفاده از دو منبع باد و باران برای تولید برق، کارایی را بیشینه می‌کنند.

فناوری گیاهان مصنوعی برای تولید برق

دانشمندان از دو تکنولوژی مجزای تولید برق برای اختراع نوآورانه خود استفاده کرده‌اند. اولی نانوژنراتور برق‌مالشی (TENG) است که برای ذخیره‌سازی انرژی جنبشی باد کاربرد دارد. TENG از لایه‌هایی از جنس نانوفیبرهای نایلون، پلیمر تفلون و الکترودهای مسی تشکیل می‌شود که وقتی به‌هم فشرده شوند، برق تولید می‌کنند. به عبارت دیگر، این نانوژنراتور می‌تواند بارهای ایستا را به جریان قابل استفاده تبدیل کند.

دومین تکنولوژی، یک ژنراتور انرژی بر پایه قطره (DEG) است که از قطرات آب، برق تولید می‌کند. DEG از تفلون و یک بافت رسانا به‌عنوان الکترود تشکیل می‌شود و می‌تواند انرژی حاصل از ضربه قطره‌ها به الکترودها را به جریان کوچکی با ولتاژ بالا تبدیل کند.

تکنولوژی TENG در شرایط ایده‌آل ۲۵۲ ولت برق تولید کرد و DEG توانست به ولتاژ ۱۱۳ ولت برسد؛ البته برای مدت‌زمانی کوتاه. پژوهشگران در گیاه مصنوعی خود، تکنولوژی DEG را بالای TENG قرار دادند و دستگاه‌های برگ‌مانند را به‌صورت یک گلدان درآوردند.

نمونه اولیه این گلدان مصنوعی توانست در شرایط باد و برق طبیعی ۱۰ LED را برای مدتی کوتاه و به‌صورت چشمک‌زن روشن کند. این نمونه ثابت می‌کند که می‌توان گیاهان مصنوعی تولید برق را در سیستم‌ها و شبکه‌های بزرگ‌تر توسعه داد و از طبیعت انرژی پاک گرفت.

این رویکرد نوآورانه محدودیت‌های منابع انرژی قدیمی را برطرف می‌کند. گیاهان مصنوعی تولید برق، راه را برای پژوهش و توسعه در حوزه استخراج انرژی از منابع چندگانه باز می‌کنند. با افزایش تقاضا برای انرژی‌های دوستدار محیط‌زیست و کارآمد، این نوآوری یک پیشرفت قابل‌توجه در مسیر آینده‌ای سبزتر و پایدارتر به شمار می‌آید.