گیاهان مصنوعی کوچک با بهره‌گیری از انرژی باد و باران، برای تولید برق به کار می‌روند

در آخرین پیشرفت در زمینه انرژی‌های تجدیدپذیر، پژوهشگران موفق به ساخت گیاهان مصنوعی شده‌اند که قابلیت تولید برق را دارا هستند. این نیروگاه‌های کوچک به‌شکل برگ‌ها طراحی شده‌اند و با کارایی بالا، انرژی باد و باران را به برق تبدیل می‌کنند. مخترعان این برگ‌ها، آن‌ها را به‌صورت گلدان‌هایی کوچک توسعه داده‌اند.

این رویکرد نوآورانه یک گام مهم در زمینه تولید انرژی از منابع متنوع محسوب می‌شود. روش‌های معمول تثبیت شده انرژی تجدیدپذیر، مانند پنل‌های خورشیدی و توربین‌های بادی، تنها از یک منبع برای تولید برق استفاده می‌کنند. اما گیاهان مصنوعی با بهره‌گیری از دو منبع باد و باران برای تولید برق، به بیشترین کارایی دست می‌یابند.

فناوری گیاهان مصنوعی برای تولید انرژی

دانشمندان در ابداع جدید خود از دو تکنولوژی متفاوت برای تولید برق بهره‌مند شده‌اند. ابتدا، از تکنولوژی نانوژنراتور برق‌مالشی (TENG) استفاده کرده‌اند که با بهره‌گیری از جنبش باد، برق را ذخیره و تولید می‌کند. این نانوژنراتور از لایه‌های نانوفیبرهای نایلون، پلیمر تفلون و الکترودهای مسی تشکیل شده و با فشردگی به یکدیگر، برق تولید می‌کند.

در دومین تکنولوژی این اختراع، از ژنراتور انرژی بر پایه قطره (DEG) استفاده کرده‌اند که از قطرات آب برای تولید برق استفاده می‌نماید. DEG از تفلون و یک بافت رسانا به‌عنوان الکترود تشکیل شده و انرژی حاصل از ضربه قطره‌ها به الکترودها را به جریان با ولتاژ بالا تبدیل می‌کند.

تکنولوژی TENG در شرایط ایده‌آل ۲۵۲ ولت برق تولید می‌کند و DEG توانست به ولتاژ ۱۱۳ ولت برسد؛ البته برای مدت‌زمانی کوتاه. پژوهشگران این دو تکنولوژی را در یک گیاه مصنوعی یکپارچه کرده‌اند و دستگاه‌های برگ‌مانند را به‌صورت یک گلدان طراحی نموده‌اند.

نمونه اولیه این گلدان مصنوعی توانست در شرایط طبیعی باد و برق ۱۰ LED را به‌صورت چشمک‌زن روشن کند. این نمونه نشان می‌دهد که گیاهان مصنوعی تولید برق به راحتی می‌توانند در سیستم‌ها و شبکه‌های بزرگ‌تر استفاده شوند و انرژی پاکی را از طبیعت به دست آورند.

این رویکرد نوآورانه به دلیل ترکیب اثربخش دو تکنولوژی، محدودیت‌های منابع انرژی را برطرف می‌نماید و گامی مهم در جهت توسعه استخراج انرژی از منابع چندگانه به شمار می‌رود. با افزایش تقاضا برای انرژی‌های دوستدار محیط‌زیست و کارآمد، این نوآوری یک پیشرفت بزرگ در راستای آینده‌ای سبز و پایدار محسوب می‌شود.