سیستم‌های ‌الکترونیکی ‌که ‌‌با ‌آب‌ شارژ ‌می‌شوند

در همین خصوص چندی پیش خبر جالبی از دنیای فناوری‌های نوین نظرمان را به خود جلب کرد و آن این‌که یکی از شرکت‌های بنام تولید کننده صنایع خانگی در حال طراحی تلفن همراه منحصر به فردی است که با قرار گرفتن در آب شارژ می‌شود.

فناوری این شرکت‌، با نوآوری عجیبی همراه شده است زیرا این شرکت قرار است یک پیل سوختی ریز و مولد هیدروژنی بسازد که تلفن‌های همراه را شارژ کند. به بیان ساده تلفن‌های همراه عصر جدید با استفاده از آب شارژ می‌شوند.

شاید برایتان جالب باشد از فناوری‌های جدیدی که بر اساس آنها باتری‌های سوختی با آب کار می‌کنند بیشتر بدانید.

تلفن‌های همراهتان را  با آب شارژ کنید

نحوه عملکرد این سیستم به این صورت است که وقتی که تلفن روشن می‌شود، فلز و آب در تلفن برای تولید گاز هیدروژن واکنش می‌دهند و این گاز به پیل سوختی هدایت شده و در آن با اکسیژن موجود در هوا واکنش نشان می‌دهد تا شارژ گوشی را فراهم کند. در حال حاضر تلفنی که با آب شارژ می‌شود تا 10 ساعت عمر باتری دارد، اما از آنجا که نیاز به عمر باتری طولانی‌تری وجود دارد، محققان در تلاش برای افزایش عمر آن هستند.

به بیان دیگر زمانی که این دستگاه تلفن روشن می‌شود، آهن و آب به یکدیگر واکنش نشان می دهند و گاز هیدروژن تولید می‌کنند و این گاز در باتری سوختی با اکسیژن هوا برای تولید برق واکنش نشان می‌دهد. این در حالی است که باتری‌های سوختی دیگر به متانول برای تولید هیدروژن نیاز دارد.

به جای باتری در ماشین حسابتان آب بریزید

جالب است بدانید یکی از شرکت‌های فعال در تولید ماشین حساب نیز چندی پیش  اقدام به ساخت نوعی ماشین حساب کرده است که سوخت آن آب یا هر مایع الکترولیتی می‌تواند باشد. با قرار دادن دو الکترود آند و کاتد در محیط رسانایی مانندآب‌، جریان الکتریسیته نسبتا ضعیفی که برای روشن شدن این ماشین حساب نیاز است تامین می‌شود. 

باتری‌های سوختی که با آب کار می‌کنند

امروزه شرکت‌های برتر الکترونیکی دنیا نوعی  ژنراتور هیدروژنی و باتری‌های سوختی کوچکی را تولید کرده‌اند که با آب کار می‌کنند.

از آنجا که این باتری‌های سوختی کوچک تا 3 وات الکتریسیته تولید می‌کنند، می‌توانند در تلفن‌ها و دستگاه‌های همراه به کار روند. این باتری‌ها می‌توانند تا 10 ساعت یعنی دو برابر سایر باتری‌های قابل شارژ به تلفن‌های همراه نیرو برسانند.

این باتری‌های سوختی که  تا سال 2010 به بازار ارائه می‌شوند اگر به طور متوسط تا 4 ساعت در روز در تلفن‌های همراه مورد استفاده قرار گیرند، باید هر 5 روز مورد تعویض کارتریج هیدروژنی قرار بگیرند. همچنین در آینده نیازی به تعویض کارتریج نیز  نخواهد بود و باتری هیدروژنی تنها باید با آب پر شود.

در حال حاضر عنصر هیدروژن به عنوان منبع سوخت و انرژی بیشترین عنصری که در کره زمین یافت می‌شود، از مباحث علمی ‌ ‌تخیلی و تحقیقات پایه به دنیای کارگاه‌ها، فرودگاه‌ها، برج‌های تلفن همراه و بزرگراه‌ها وارد شده است.

سوخت هیدروژنی‌، منبع باارزش انرژی تجدید شونده‌

هیدروژن به عنوان عنصری از سوخت ترکیبی، برای انرژی پایدار در آینده، دارای قابلیت عظیمی‌ است.

در واقع این عنصر یک سوخت جهانی است که می‌تواند در یک وسیله نقلیه بسوزد یا در سیستم سوخت ساختمان و منازل، مجتمع‌های تولید برق و هر چیز دیگری که برق مصرف می‌کنند، تلفیق شود.

کارآیی سوخت هیدروژن، هنگامی‌ که در یک موتور می‌سوزد، 30 درصد بیشتر از سوخت بنزین است. وقتی هیدروژن سوخت برای تولید نیرو در یک وسیله نقلیه به کار می‌رود، 200   100 درصد بیش از بنزین کارآیی دارد.
موتورهایی که با سوخت هیدروژن کار می‌کنند، گاز دی‌اکسید کربن متصاعد نمی‌کنند و آب پاکیزه تنها تولید جانبی سلول‌های سوختی است.

در چنین سوختی، هیدروژن به جای آن‌که سوخت باشد یک حامل انرژی است. حامل انرژی یک ماده یا سیستمی ‌است که انرژی را به شکل قابل استفاده از یک مکان به مکانی دیگر حرکت می‌دهد. این ماده می‌تواند با فناوری‌های سوخت فسیلی، هسته‌ای، اتانول و مواد حیاتی که تماماً سوخت‌های جایگزین به شمار می‌آیند، کار کند و بخوبی در فناوری وسایل نقلیه ترکیبی و با باتری‌ها و سیستم برقی به کار گرفته شود.

صرفه‌جویی در هزینه سوخت مصرفی

درخواست‌های موجود و رو به رشد برای سوخت‌های هیدروژنی که هم اکنون در برخی از بازارها با قیمت‌های ارزان عرضه می‌شود، برای استفاده در نیروی پشتیبانی اضطراری برای برج‌های تلفن همراه و تسهیلات اضطراری، بالابرها یا کامیون‌های مخصوص حمل مواد، تمامی ‌وسایل نقلیه فرودگاه‌ها و سیستم‌های تزریق هیدروژن برای کامیون‌ها وجود دارد که می‌تواند 10 درصد هزینه سوخت را صرفه‌جویی کند.

بعلاوه سوخت‌های هیدروژنی می‌توانند به عنوان مثال، برای ترکیب طبیعت متناوب نیروی انرژی حاصل از باد و خورشید به کار روند و طول عمر متوسط باتری ماشین‌های برقی را افزایش دهند.

کلید استفاده از هیدروژن در خودروها

علی رغم آن‌که بسیاری از دانشمندان معتقدند عنصر هیدروژن‌، دومین عنصر طبیعت از نظر فراوانی است، تهیه و البته ذخیره آن بسیار مشکل است. با این تفاسیر باید دید دانشمندان چگونه از هیدروژن در خودروهای آینده استفاده می‌کنند و چگونه کلید استفاده از معدن هیدروژن در خودروها پیدا خواهد شد. البته بدون شک استفاده از سوخت‌های فسیلی احتمالا در 50 سال آینده، اندک اندک کنار گذاشته خواهد شد. کما این‌که براساس پیش‌بینی‌های انجام شده‌، تا سال 2020 به آرامی ‌خودروهای هیبریدی که ترکیبی از خودروهای برقی و بنزینی است، جایگزین خودروهای کنونی می‌شود و از سال 2020 استفاده از موتورهای هیدروژنی، جایگزین موتورهای قدیمی ‌خواهد شد.

با این وجود هنوز راه درازی تا آن سال‌ها باقی مانده است، ولی در صورت موفقیت مهندسان، مشکل انرژی و آلودگی حل خواهد شد؛ زیرا که تنها نتیجه سوختن هیدروژن با اکسیژن، آب است.

پونه شیرازی