تولید انرژی از آب آلوده

دو سال پیش گروهی از دانشمندان از تولید نخستین برگ مصنوعی جهان خبر داده بودند که می‌تواند همانند گیاهان، از نور خورشید و آب انرژی الکتریکی تهیه کند.

کد خبر: ۵۵۶۶۱۶

این برگ مصنوعی می‌توانست به‌عنوان منبعی ارزان‌قیمت برای تامین برق مورد نیاز کشورهای در حال توسعه و نیز نواحی دورافتاده کاربرد داشته باشد.

این دانشمندان در ادامه کار برای بهبود این شیوه تولید انرژی توانستند تغییراتی در آن ایجاد کنند و آن را کاربردی‌تر سازند. این تغییرات سبب شده این برگ خاصیت خودترمیمی یافته و بتواند از آب آلوده نیز انرژی تهیه کند.

عنوان «برگ مصنوعی» به نوعی نشان‌دهنده استفاده این فناوری از آب و نور خورشید برای تهیه انرژی است، البته نباید ساز و کار عملیاتی این فناوری را با فرآیند فتوسنتز که در برگ گیاهان روی می‌دهد، اشتباه گرفت.

این برگ مصنوعی در اصل یک لایه سیلیکونی است که روی آن، لایه‌ای نازک از ماده catalyst قرار گرفته و در صورتی که این مجموعه را درون ظرفی از آب بیندازیم و در برابر نور خورشید قرار دهیم، آب را به اجزای سازنده‌اش یعنی هیدروژن و اکسیژن تجزیه می‌کند سپس با جمع‌آوری این گازها که به شکل حباب روی آب ظاهر می‌شوند و تزریق آنها به سلول‌های سوختی می‌توان به انرژی الکتریکی دست یافت.

اما مشکل اینجاست که به مرور زمان باکتری‌هایی روی سطح این برگ مصنوعی قرار می‌گیرد و مانع از تولید انرژی می‌شود.

به همین دلیل بود که برای تولید انرژی با استفاده از مدل قبلی این فناوری، باید از آب خالص استفاده می‌شد، اما این تیم پژوهشی به این نتیجه رسیده که برخی از catalyst‌های موجود در برگ مصنوعی می‌توانند خود را ترمیم کنند و به این ترتیب حتی راه برای استفاده از آب آلوده برای تولید انرژی با این شیوه هموار می‌شود.

روش‌های مشابه تولید انرژی با استفاده از نور خورشید معمولا پرهزینه هستند و دلیل اصلی آن نیز استفاده از فلزات گرانقیمت و کمیاب و مدارهای پیچیده است.

خوشبختانه برگ مصنوعی جدید این‌گونه نیست و تولید انبوه آن بسیار کم‌هزینه خواهد بود. افزون بر این، تنها یک لیتر آب می‌تواند حدود 100 وات انرژی در 24 ساعت تولید کند. با این‌که بازدهی این روش تولید انرژی اصلا زیاد نیست، اما می‌تواند بسیاری از نیازهای جوامع روستایی را برطرف سازد.

این دانشمندان بر این باورند که نخستین مشتریان این فناوری جدید، ساکنان مناطقی خواهند بود. که در زمینه تامین برق مورد نیاز خود با مشکلاتی روبه‌رو هستند.

این روش تولید برق از به کارگیری صفحات خورشیدی به مراتب ارزان‌تر است، زیرا این برگ‌ها به تولید مستقیم برق نمی‌پردازند، بلکه هیدورژن و اکسیژن تولید می‌کنند و این دو گاز را می‌توان در جایی انباشت و شب هنگام از آنها برای تولید برق بهره جست.

این پژوهشگران امیدوارند بتوانند با گسترش این فناوری در آینده به سمت استفاده از آن در طیف گسترده‌ای از حوزه‌ها نظیر تولید انرژی برای خودروهای برقی گام بردارند.