برف‌های برق‌ساز

این شهر به عنوان یکی از برفی‌ترین مکان‌های روی زمین شناخته می‌شود. هر سال در این منطقه حدود ۷.۵ تا هشت متر برف می‌بارد. سال گذشته برف زیادی در شهر بارید به‌طوری که مقامات محلی مجبور شدند حدود ۴۶ میلیون دلار را صرف برفروبی از ساختمان‌ها و جاده‌ها کنند. این فرآیند شاید در ابتدا جالب به نظر برسد اما زمان، منابع و هزینه زیادی صرف آن می‌شود. تیمی از محققان از استارت‌آپ فناوری اطلاعات «فورته» مستقر در آئوموری و دانشگاه ارتباطات الکترونیکی (UEC، توکیو) راه‌حل جالبی برای مشکل برف ارائه کرده‌اند. این محققان پیشنهاد می‌کنند که برف اضافی در آئوموری می‌تواند برای تولید برق پاک و مقرون به‌صرفه استفاده شود. محققان که قبلا این ایده را مورد آزمایش عملی قرار داده‌اند، معتقدند رویکرد آنها ممکن است برای بسیاری از کشورهای اروپایی که در حال حاضر با بحران انرژی مواجه است، مفید باشد. بیشتر این کشورهای اروپایی کمبود برف ندارند و می‌توانند از آن برای تولید انرژی پاک استفاده کنند.

چگونه برف می‌تواند برق تولید کند؟

دانشمندان ژاپنی در طول مطالعه خود از مقادیر زیادی برف و فضای باز برای تامین انرژی توربین‌های تولیدکننده برق استفاده می‌کنند. بدیهی است که هوای بیرون دارای دمای بالاتری نسبت به هوای اطراف برف است زیرا مقداری گرما از خورشید دریافت می‌کند. محققان از لوله‌های حرارتی برای تامین هوای سرد (از برف ذخیره‌شده) و هوای گرم (از بیرون) برای مایع خنک‌کننده داخل توربین استفاده می‌کنند. اختلاف دما بین هوای سرد و گرم باعث ایجاد جریان همرفتی در مایع خنک‌کننده توربین می‌شود. این جریان در نهایت چرخش توربین و تولید برق را به همراه دارد. نویسندگان این تحقیق ادعا می‌کنند روش آنها برای تولید برق از برف، می‌تواند بازدهی یک نیروگاه انرژی خورشیدی را داشته باشد و احتمالا بسیار مقرون‌به‌صرفه‌تر از آن باشد. کارایی این سامانه به عامل اختلاف دما نیز بستگی دارد. کوجی انوکی استاد دانشگاه UEC و از محققان این مطالعه، در این باره گفت: «هرچه اختلاف دما بیشتر باشد، بازده تولید برق بیشتر می‌شود.»البته این اولین‌بار نیست که دانشمندان تلاش می‌کنند از برف برق تولید کنند. برای مثال، در سال ۲۰۱۹، تیمی از محققان دانشگاه کالیفرنیا، لس‌آنجلس(UCLA) دستگاهی تولید کردند که می‌توانست از برف برق تولید کند اما این دستگاه فقط می‌توانست برق دستگاه‌های کوچک را تامین کند. چند مطالعه دیگر هم در گذشته انجام شده اما هیچ‌یک از این راه‌حل‌ها مانند آنچه محققان ژاپنی پیشنهاد کرده‌اند، راهی برای تولید انرژی مقیاس‌پذیر و کارآمد ارائه نمی‌دهد.

چالش‌های روش تولید برق برفی

مانند سایر روش‌های تولید انرژی تجدیدپذیر، رویکرد تولید برق از برف نیز با چالش‌های بزرگی همراه است. برای مثال، به منظور مقیاس‌پذیر کردن این فرآیند، به مکان‌های بزرگی برای ذخیره‌سازی برف نیاز است. علاوه‌بر این، اطمینان از تامین مداوم هوای گرم در مناطق برفی نیز می‌تواند برای شرکت‌هایی که نیروگاه‌های انرژی برفی را اداره می‌کند، مشکل‌ساز باشد.محققان، مطالعه خود را تا ماه مارس در آئوموری انجام خواهند داد تا به امکان‌سنجی روش پیشنهادی خود بپردازند. در عین حال، آنها به دنبال راه‌هایی برای مهار هوای گرم از چشمه‌های آب گرم برای سامانه خود و غلبه بر سایر محدودیت‌ها نیز خواهند بود. اگر آزمایش‌های این محققان موفقیت‌آمیز باشد، روش تولید برق مبتنی بر برف می‌تواند به انقلاب جدیدی در تولید انرژی‌های تجدیدپذیر در مناطق سردسیر جهان منجر شود.

روزنامه جام جم