گروه صنعتی بهین انرژی در این مقاله شما را با یکی از اخرین دستاوردهای پژوهشی در حوزه انرژیهای تجدید پذیر آَشنا خواهد کرد.
تحقیقات اخیر نشان می‌دهد که با استفاده از فناوری‌های جدید بازیابی گرما، می‌توان انرژی گرمایی محیط را به برق تبدیل کرد. این رویکرد نه‌تنها راهی برای تأمین انرژی در مناطق گرم و خشک است، بلکه می‌تواند به توسعه‌ی پایدار و کاهش وابستگی به سوخت‌های فسیلی در این مناطق کمک کند.
در مناطق گرمسیری و بیابانی که دمای هوا به سطوح بسیار بالایی می‌رسد، گرمای گسترده‌ای به‌عنوان یک منبع انرژی بدون استفاده باقی می‌ماند. در حالی که بسیاری از فناوری‌های تولید برق وابسته به منابعی مانند سوخت‌های فسیلی، باد یا آب هستند، آیا می‌توان از گرمای محیط به‌عنوان یک منبع انرژی پایدار استفاده کرد؟
در بسیاری از مناطق گرمسیری، به‌ویژه در نواحی نزدیک به خط استوا، بیابان‌های گسترده مانند صحرای آفریقا، کویرهای خاورمیانه و نواحی خشک جنوب آسیا، دمای هوا می‌تواند در طول روز به بیش از ۵۰ درجه‌ی سانتی‌گراد برسد. این دمای بالا باعث ایجاد اختلاف دما میان سطوح مختلف محیط، از سطح زمین گرفته تا سازه‌های مصنوعی، می‌شود.
این اختلاف دما می‌تواند برای تولید برق مورد استفاده قرار گیرد. اثر ترموالکتریک (Thermoelectric Effect) یکی از فناوری‌های کلیدی در این زمینه است که بر پایه‌ی حرکت الکترون‌ها در اثر اختلاف دما عمل می‌کند و گرما را مستقیماً به انرژی الکتریکی تبدیل می‌نماید.
اما چالش اصلی در استفاده از این فناوری، وابستگی مواد ترموالکتریک سنتی به عناصر سمی و گران‌قیمت مانند سرب، جیوه و کادمیوم است. به همین دلیل، دانشمندان به دنبال جایگزین‌های سازگار با محیط زیست و مقرون‌به‌صرفه برای این فناوری هستند.
گروهی از محققان از دانشگاه لیمریک و دانشگاه والنسیا توانسته‌اند از لیگنین (Lignin) (یکی از محصولات جانبی صنعت چوب و کاغذ) به‌عنوان یک ماده‌ی ترموالکتریک طبیعی استفاده کنند.
بنابر مقاله‌ای که در این باب منتشر شده، محققان موفق به تولید غشایی از لیگنین شدند که دارای ساختاری منظم و کانال‌های ویژه برای بهبود حرکت یون‌ها است. این غشا به دلیل پایداری حرارتی بالا و توانایی جذب مناسب، گزینه‌ای مناسب برای بازیابی گرمای هدررفته محسوب می‌شود.
نمونه‌ای از این غشا که شامل ۶۹.۲ درصد لیگنین و محلول KOH (هیدروکسید پتاسیم حل‌شده در آب) است، توانست عملکرد بالایی در تبدیل گرما به برق داشته باشد. نتایج کسب شده نشان داده که این فناوری می‌تواند گامی مهم در تولید پایدار انرژی از گرمای محیط باشد و مسیر تحقیقات آینده در این حوزه را هموار کند.
گروه صنعتی بهین انرژی با حمایت از پروژه های پژوهشی در حوزه انرژی خورشیدی و انرژیهای تجدیدپذیر، امادگی خود را برای همکاری با دانشگاهها و موسسات پژوهشی اعلام می دارد.
منبع:
https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202306427
