گرفتن برق از آسفالت

به گزارش خبرگزاری برق، الکترونیک و کامپیوتر ایران (الکترونیوز) و به نقل از ساینس دیلی، پژوهشگران در حال توسعه ی یک سیستم جمع کننده ی خورشیدی می باشند که می تواند جاده ها و پارکینگ ها را به منابع ارزان قیمت الکتریکی و همچنین منابع آب داغ تبدیل کند. این پژوهش توسط رجیب مالک، استادیار مهندسی زیست و راه و ساختمان سرپرستی می شود. گفتنی است این پژوهش بنا به درخواست مایکل هیولن، مدیر شرکت نووُتِک واقع در اکتون ماساچوست، صورت گرفته است. وی همچنین در مورد مفهوم استفاده از گرمای جذب شده توسط پیاده روها یک ثبت اختراع به انجام رسانده است.

نتایج این پژوهش در 18 آگوست توسط بائو لیانگ چِن، دانشجوی دکترای WPI و عضو این تیم پژوهشی، در نشست سالانه ی International Society for Asphalt Pavements واقع در شهر زوریخ ارائه خواهد شد. این نشست با هدف ارزیابی پتانسیل موجود برای تبدیل گرمای آسفالت به یک منبع انرژی کارامد برگزار خواهد شد. پژوهش صورت گرفته نه تنها به این موضوع می پردازد که آسفالت یک جمع کننده ی خوب برای انرژی خورشیدی است بلکه در نظر دارد به بررسی بهترین راه برای ساخت جاده ها و پارکینگ ها برای حداکثر کردن ویژگی جذب گرما بپردازد.

رجیب مالک گفت: "آسفالت مزایای زیادی به عنوان یک گرد آورنده ی انرژی خورشیدی دارد. برخلاف سلول های خورشیدی-الکتریکی سنتی، آسفالت حتی بعد از غروب خورشید نیز گرم باقی می ماند و می تواند انرژی تولید کند. علاوه بر این، هم اکنون جاده ها و پارکینگ های فراوانی وجود دارند که مجهز به تولید انرژی هستند و بنابراین نیازی به پیدا کردن زمین های اضافی برای انجام این کار نیست. آسفالت جاده ها و پارکینگ ها هر 10 تا 12 سال عوض می شود و لذا می توان تجهیز کردن آن ها به عنوان گرد آورنده ی انرژی خورشیدی را در این زمان ها انجام داد. استخراج گرما از آسفالت می تواند آن را خنک کرده و پدیده ی شهری «heat island» را کاهش دهد. نهایتاً، برخلاف برخی سیستم های ذخیره ی انرژی خورشیدی که مسقف هستند و برای بعضی افراد خوشایند نیست، جمع کننده های انرژی خورشیدی در جاده ها و پارکینگ ها در معرض دید نیستند."

مالک و تیم پژوهشی اش که شامل سَنخا بومویک از دانشگاه MIT شهر دارتموث نیز می باشد، در مورد پتانسیل تولید انرژی آسفالت با استفاده از مدل های کامپیوتری و با انجام آزمایش هایی در مقیاس های کوچک و بزرگ مطالعه و تحقیق کردند. این آزمایش ها بر روی قالب هایی از آسفالت انجام شدند و این در صورتی بود که ترموکوپل هایی برای اندازه گیری نفوذ گرما در آسفالت و همچنین لوله های مسی برای اندازه گیری این که تا چه اندازه این گرما می تواند به آب جاری منتقل شود، در سیستم انرژی آسفالت جاسازی شده بودند. آبی که به وسیله ی سیستم انرژی آسفالت گرم شده، می تواند در ساختمان ها یا در فرایندهای صنعتی استفاده شود و همچنین می توان این آب گرم را از طریق یک ژنراتور ترموالکتریکی، به جریان برق تبدیل نمود.

در آزمایشگاه، قالب های کوچک آسفالت به عنوان شبیه سازی نور آفتاب، در معرض نور لامپ های هالوژنه قرار گرفتند. قالب های بزرگ تر در بیرون کار گذاشته شدند تا در معرض شرایط محیطی واقعی تر، شامل نور مستقیم آفتاب و باد، قرار بگیرند. نتایج آزمایش ها نشان دادند که آسفالت میزان قابل توجهی گرما جذب می کند و این که بالاترین دماها تنها در چند سانتی متر زیر سطح آسفالت یافت شدند و آن جا همان مکانی است که یک مبدل گرما می تواند کار گذاشته شود تا بیشترین مقدار انرژی را از آسفالت دریافت کند. پژوهشگران طی آزمایش هایی که با ترکیب های مختلف آسفالت انجام شدند، دریافتند که اضافه نمودن سنگدانه هایی مانند سنگ شنی محتوی کوارتز، می تواند میزان جذب گرما را به طور قابل توجهی افزایش دهد. همچنین می توان با به کار بردن نوع خاصی رنگ، بازتاب نور آفتاب از آسفالت را کاهش داد.

سرانجام مالک خاطر نشان کرد تیم پژوهشی به این نتیجه رسید که تبدیل موفقیت آمیز آسفالت به یک مبدل انرژی مؤثر، در آینده جای لوله های مسی را که در آزمایش ها از آن ها استفاده شد، خواهند گرفت. گفتنی است این لوله های مسی دارای یک مبدل گرمای کارامد و با طراحی ویژه ای بود که بیشترین میزان گرمای جذب شده توسط آسفالت را دریافت می کرد. مالک بیان داشت: "نتایج اولیه ی ما، در آینده بستری مناسب برای منابع انرژی تجدیدپذیر و غیر آلاینده، برای کشور فراهم خواهد کرد. و در تمام این مدت این منبع درست زیر پاهای ما قرار گرفته بود."

گرفتن برق از آسفالت

مطالب مشابه :

مقاله کامل در مورد ساختار كار پلها

دانلود چند مقاله در مورد رفع آلودگی خاک

نانو تکنولوژی و کاربرد آن در عمران (قسمت 1)

مقاله آزمایش برش مستقیم در مکانیک خاک

دانلود چند تحقیق در رابطه با کاربرد نانو در مهندسی محیط زیست

مکانیک خاک

دانلود پاورپوینت تحقیق دانشجویی در مورد ماشین آلات

حدود کاربرد دانه بندی خاک در لایه های فیلتری و زهکشی سدها

مقاله : نگاهی کلی به مبحث ژئوتکنیک – مکانیک خاک و زمینه های وابسته (۱)

گرفتن برق از آسفالت