قابل للارتداء مصنوع من ورق ويولد الكهرباء من الهواء
تاريخ النشر: 6th, November 2024 GMT
كشف علماء جهازاً يمكن ارتداؤه مصنوع من الورق ويولد الكهرباء من الهواء، وفق جامعة بينغهامبتون، في نيويورك.
واكتسبت الأجهزة الإلكترونية القابلة للارتداء، وخاصة تلك المصممة للرعاية الصحية، شعبية كبيرة، ومع ذلك، لا يزال الباحثون يعملون على أفضل الطرق لتشغيلها، و تعد البطاريات التقليدية حاليًا الحل الأكثر شيوعًا، لكنها غالبًا ما تحتاج إلى مزيد من المرونة ولا تدوم إلا لفترة قصيرة مع الاستخدام المستمر.
وتوفر تقنيات نقل الطاقة اللاسلكية حلاً بديلاً، لكن هذه الأنظمة لها نطاق وقابلية نقل محدودة، و كحل لهذه المشكلة، قام الأستاذ في جامعة بينجهامبتون، سيوكهيون شون تشوي، والأستاذ المساعد أنور الحداد، وطالب الدكتوراه يانج ليكسي جاو، بتطوير طريقة جديدة لسحب الرطوبة من الهواء وتحويل تلك المياه إلى كهرباء، وفق موقع "إنترستينغ إنجينيرينغ".
واعتبر فريق بينجهامبتون، أن جهازهم القابل للارتداء المصنوع من الورق من شأنه أن يوفر ناتج طاقة مستدام وعالي الكفاءة من خلال التقاط الرطوبة، و قال تشوي: "ستستخدم الأجهزة الإلكترونية القابلة للارتداء تقنيات حصاد الطاقة في المستقبل، ولكن في الوقت الحالي، فإن التقنيات غير منتظمة للغاية في الوقت، وعشوائية في الموقع وغير فعالة في التحويل، كنت مهتمًا بهذا الموضوع لأن الرطوبة في الهواء منتشرة في كل مكان، وأدركت أن حصاد الطاقة من الرطوبة سهل للغاية".
وباستخدام المعرفة التي اكتسبها مختبر تشوي للبيوإلكترونيات والأنظمة الدقيقة حول البطاريات الحيوية على مدى السنوات الخمس عشرة الماضية، يستخدم المولد جراثيم بكتيرية كـ "مجموعة وظيفية" تكسر جزيئات الماء إلى أيونات موجبة وسالبة، وتمتص شعيرات الورق الجراثيم، مما يخلق تدرجًا مع وجود أيونات موجبة أكثر في الأعلى من الأسفل، ويؤدي هذا الخلل إلى شحنة كهربائية، كما إن إضافة طبقة من ورق جانوس طاردة للماء على جانب وجاذبة للماء على الجانب الآخر يعزز امتصاص الرطوبة.
وتجذب هذه الطبقة جزيئات الماء وتحافظ عليها داخل الجهاز حتى تتم معالجتها.
وتشمل التحسينات والتحسينات المحتملة زيادة إنتاج الطاقة، وتطوير طريقة لتخزين الطاقة، ودمجها مع تقنيات أخرى لحصاد الطاقة.
المصدر: موقع 24
كلمات دلالية: عام على حرب غزة إيران وإسرائيل إسرائيل وحزب الله الانتخابات الأمريكية غزة وإسرائيل الإمارات الحرب الأوكرانية نيويورك
إقرأ أيضاً:
وزير الكهرباء: لا يمكن لأي دولة أن تتعامل بمفردها مع تحديات الطاقة الجديدة
أكد الدكتور محمود عصمت وزير الكهرباء والطاقة المتجددة أن الأهداف مشتركة لمجابهة التحديات وإيجاد الفرص التي تواجه المشهد العالمي للطاقة، موضحا أن التغيرات العالمية تؤكد أنه لا يمكن لأي دولة بمفردها أن تتعامل مع التحديات الجديدة فالتكامل الإقليمي أحد الركائز الأساسية للتنمية المستدامة على المدى الطويل.
إعطاء الأولوية للتعاون الدوليوقال وزير الكهرباء والطاقة المتجددة في كلمته أمام الاجتماع الوزاري لمجموعة الطاقة الاندماجية العالمية التابعة للوكالة الدولية للطاقة الذرية الذي انعقد اليوم بالعاصمة الإيطالية روما إنه يجب علينا إعطاء الأولوية للتعاون الدولي حتى يمكن تطوير ونقل التكنولوجيا المتطورة ومن بينها الاستخدام السلمي للطاقة النووية الاندماجية، كما يجب تشجيع الشراكات العالمية بين الحكومات والمؤسسات الأكاديمية والشركات الخاصة، حيث يمكن لتسريع جهود البحث والتطوير في هذا المجال
تغيير في شكل إنتاج واستهلاك الكهرباءوأوضح أن العالم يشهد تحولاً في الطاقة نظراً للعديد من التغيرات العالمية والتي سوف تتطلب تغيير في شكل إنتاج واستهلاك الكهرباء، لأسباب عديدة منها تغير المناخ أهم التحديات التي تواجه البشرية، كما أنه من المتوقع أن يستمر الطلب على الطاقة في النمو في السنوات القادمة، فضلاً عن التقدم التكنولوجي في مجالات الطاقة المتجددة وتخزين الطاقة والهيدروجين الأخضر، وهنا يبرز دور الطاقة الاندماجية كبديل واعد للوقود الأحفوري لقدرتها الفائقة على توفير مصدر طاقة نظيف وآمن لا ينضب.
انخفاض تكاليف التكنولوجيات الحديثةأوضح عصمت أن تطوير التكنولوجيا الخاصة بالطاقة الاندماجية لا يزال يتطلب استثمارات ضخمة ، مشيرا إلى أن مصر أيقنت منذ البداية أهمية تنويع مصادر الطاقة وتحقيق التنمية المستدامة في إطار الاستفادة من ثروات مصر الطبيعية وبخاصة مصادر الطاقة المتجددة وتم تحديث استراتيجية للطاقة في مصر حتى عام 2040 في ضوء التطورات العالمية والمتغيرات الجديدة التى تتضمن انخفاض تكاليف التكنولوجيات الحديثة والتطور في تكنولوجيا تخزين الطاقة والاعتماد على الطاقة المتجددة واستخدام الهيدروجين الأخضر ودخول اول محطة نووية، وتبلغ نسبة مشاركة الطاقة المتجددة في مزيج الطاقة مايزيد على60 % عام 2040 بالإضافة إلي تعظيم إجراءات كفاءة الطاقة بهدف ترشيد الاستهلاك في كافة القطاعات و أن استراتيجية الطاقة المتكاملة والمستدامة في مصر تأتي في اطار استراتيجية التنمية المستدامة (رؤية مصر 2030) والأهداف الأممية الـ 17 للتنمية المستدامة.
بيئة استثمارية جاذبة للقطاع الخاصأشارعصمت في كلمته إلى الفرص الاستثمارية المتاحة حالياً في مصر في مجال الطاقة المتجددة، حيث قامت الحكومة بتهيئة بيئة استثمارية جاذبة للقطاع الخاص في مجال الطاقات المتجددة بدأت باتخاذ خطوات هامة لإصلاح البنية التشريعية لقطاع الكهرباء ومن بينها إصدار قانون الكهرباء الذى يفتح المجال للتحرير الكامل لسوق الكهرباء كما تم إصدار قانون لتحفيز الاستثمار في مجال الطاقة المتجددة والمتضمن الآليات التي تساعد المستثمر على الدخول في هذا النشاط وكذا تخصيص ما يقرب من 42000 كيلومتر مربع لتنفيذ مشاريع الطاقة المتجددة بقدرات متوقعة تبلغ 270 جيجاوات وتوقيع اتفاقيات شراء للطاقة طويلة الأجل 20 – 25 سنة ومنح الأرض لإقامة المشروع مقابل نسبة 2% من الكهرباء المنتجة سنوياً وتخفيض الجمارك على مكونات وقطع غيار نظم الطاقة المتجددة والعديد من الاجراءات لتحفيز مشاركة القطاع الخاص في الطاقات المتجددة، وتقدم العديد من المستثمرين الأجانب والمحليين للاستثمار في المشاريع ، ونجح قطاع الكهرباء في الحصول على عروض بسعر تنافسي بلغت 2 سنت دولار للكيلووات ساعة للطاقة المنتجة من محطات الطاقة الشمسية و2.4 سنت دولار للكيلووات ساعة للطاقة المنتجة من مزارع الرياح.
أضاف الدكتور محمود عصمت أن إمكانات الطاقة المتجددة الكبيرة وهذه المشاريع الضخمة مكنت مصر من الحصول على برامج للتصنيع المحلي لمكونات طاقة الرياح والطاقة الشمسية اعتمادًا على توافر المواد الخام والعمالة الماهرة ، مشيرًا إلى أن قطاع الكهرباء يضع ضمن استراتيجيته تعزيز وتقوية مشروعات الربط الكهربائي لاستغلال فرص تصدير الطاقة النظيفة، وان الربط أحد الوسائل الهامة لتأمين واستقرار المنظومة الكهربائية.