4 راه عجیب برای تولید و ذخیره انرژی

اکنون معضل اصلی ذخیره‌سازی انرژی الکتریکی به دو عامل وزن و زمان محدود می‌شود. باتری‌های کنونی باوجود همه پیشرفت‌هایی که در ساخت آنها صورت گرفته، می‌توانند انرژی مختصری نسبت به وزن خود ذخیره کنند و همین مقدار کم برق را نیز طی مدت زمان طولانی در خود جای می‌دهند. به همین دلیل تلاش‌ها برای کاهش وزن و ابعاد باتری‌ها، افزایش زمان برق‌دهی و کاهش زمان شارژ در جریان است؛ اما در این هنگامه و با توجه به آنچه در دسترس است، برخی طراحان، راه‌های مبتکرانه‌ای را پیشنهاد کرده‌اند که می‌توانند استفاده از این فناوری مدرن را سهل‌تر کند. با هم نگاهی به چهار روش عجیب تولید و ذخیره انرژی الکتریکی می‌اندازیم تا یک بار دیگر ایمان بیاوریم که نیاز ما در اختراع است.

استفاده از گرمای داخل چکمه‌ها برای شارژ موبایل

تاکنون بارها شده هنگام برخورد با یک باتری خراب تلفن همراه یا آی‌پاد بشدت عصبانی شده و آن را به بیرون پرت کرده‌اید. غول مخابراتی انگلستان یعنی شرکت اورنج در جستجوی ارتباطی میان باتری‌های فاسد و خراب با قدم برداشتن انسان بوده و در حال ارائه روش مناسبی برای استفاده از انرژی تولید شده هنگام راه رفتن،دویدن و حتی پایکوبی است. در این مسیر چکمه‌های مخصوصی توسط شرکت اورنج و کمپانی انرژی‌های تجدیدپذیر «گات ویند» به‌منظور در دسترس بودن و برقراری ارتباط شرکت‌کنندگان در جشنواره موسیقی «گلاستونبری» (بزرگ‌ترین جشنواره موسیقی و هنرهای اجرایی در جهان که در هوای آزاد برگزار می‌شود) طراحی شد.

پس از محبوبیت چکمه‌های دوست داشتنی ولینگتون که بسیاری از مردم در هوای آزاد و رفتن به جنگل از آن استفاده می‌کنند، طرحی با نام Orange Power Wellies از طرف شرکت اورنج ارائه شد که در آن باتری‌های تلفن همراه با گرمای پای فرد در داخل چکمه‌ها شارژ می‌شود. این چکمه‌ها با استفاده از اثر ترموالکتریک تغییرات دمایی را مستقیما به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کنند.

چکمه‌ها از یک باتری کوچک برای ذخیره الکتریسیته انباشته شده در طول روز استفاده می‌کنند. در پایان روز کاربر بسادگی می‌تواند دستگاه خود را به چکمه متصل کرده و با استفاده از الکتریسیته ذخیره شده آن را شارژ کند؛ البته فکر نکنید با این وسیله می‌توانید باتری دستگاهتان را به‌طور کامل شارژ کنید؛ چرا که برای شارژ باتری برای کارکرد یک ساعت، باید 12 ساعت پیاده‌روی داشته باشید. با توجه به این‌که در این روش تفاوت دمای داخل و خارج چکمه‌ها باعث تولید الکتریسیته می‌شود، شما می‌توانید با روش‌هایی مانند رقصیدن یا پایکوبی، گرمای پاهایتان را بیشتر کرده یا با راه رفتن در مکان‌های سردتر تولید الکتریسیته را سرعت بخشیده و به‌جای 12 ساعت پیاده روی در زمان کمتری این کار را انجام دهید.

شارژ باتری ماشین‌های الکتریکی به کمک دست اندازها

این ماشین عجیب و غریب که به P-Eco معروف شده، یک طرح مفهومی جالب است که از سوی طراح صنعتی جونگ هون کیم در رقابت‌های طراحی چالشی میشلن 2010 ارائه شد. بر خلاف دیگر خودروهای الکتریکی که متکی به ایستگاه‌های مخصوص شارژ باتری یا سیم‌های رابط مخصوص برای اتصال به پریز و شارژ خانگی هستند، P-Eco متکی به چهار دستگاه پیزوالکتریکی است که هنگام حرکت، باتری خودرو را شارژ می‌کنند.

ایده کیم برای طراحی این خودرو به این دلیل بود که او معتقد است خودروهای کنونی مقدار زیادی از انرژی‌هایی را که قابل برداشت و استفاده مناسب است هدر می‌دهند.

ماشین‌ها در هر لحظه از حرکت یکسری حرکات ارتعاشی و پرشی نامحسوس دارند که این جابه‌جایی‌ها را می‌توان با استفاده از ابزارهای پیزوالکتریک مهار کرده و به‌منظور تولید الکتریسیته جهت شارژ باتری استفاده کرد. با نصب ابزارهای پیزوالکتریک در دو طرف صندلی‌ها، این خودروی مفهومی می‌تواند بدون پرداخت هیچ هزینه اضافی بابت بنزین یا الکتریسیته به شکل موثری به‌راه خود ادامه دهد. البته واضح است این خودرو به یک منبع انرژی دیگر به‌عنوان منبع پشتیبان نیاز دارد، بخصوص زمانی که صندلی‌ها برای مدتی بیکار بوده یا کسی روی آنها ننشسته باشد. خیلی راحت است که شما در ابتدا خودرو را به‌وسیله برق خانگی شارژ کرده و سپس در طول جاده و با استفاده از طرح جدید، شارژ باتری ماشین را به‌مدت طولانی از دست ندهید.

کل این طرح مفهومی متکی بر کارایی خواص ابزارهای پیزوالکتریک استوار بوده و بنابراین تولید این خودرو برای امروزه تا حدی غیرمنطقی به نظر می‌رسد، اما روزی دست‌اندازهای درون جاده‌ای به یک موضوع خوب برای راننده‌ها تبدیل خواهد شد.

با تکان دادن باتری آن را شارژ کنید

تامین انرژی لازم مورد نیاز برای تمام گجت‌های شما شاید یک پیشنهاد و موضوع دغلکارانه باشد.

Mintpass یک باتری قابل شارژ مفهومی است که به شما اجازه می‌دهد آن را بوسیله شارژرهای استاندارد شارژ کرده یا به‌سادگی و با تکان دادن آن را پر از انرژی الکتریکی آماده به مصرف کنید. شاید پیش از این چراغ قوه‌هایی را دیده باشید که با تکان دادن شارژ می‌شود، اما این اولین‌بار است یک باتری هیبریدی به شما این امکان را می‌دهد که روش شارژ آن را خودتان انتخاب کنید؛ البته این طراحی نوآوارانه که به‌عنوان ShakEnergy معروف شده با تغییراتی در شکل باتری همراه بوده است. ظرفیت باتری Mintpass نصف ظرفیت باتری‌های معمولی است.

تصویر بالا نشان می‌دهد در صورت انتخاب شارژ باتری توسط نیروی انسانی (تکان دادن دست) چگونه باتری دوباره شارژ می‌شود:یک بوبین و آهنربای دائم در انتهای باتری قرار دارد که از داخل بوبین عبور کرده و در امتداد محور میل شفت بالا و پایین می‌رود. این حرکت باعث تولید الکتریسیته شده و الکتریسیته تولید شده در داخل باتری قابل شارژ NiMH ذخیره می‌شود. یک تکانه‌گیر (کمک فنر) پلاستیکی از ضربه زدن قطعات به یکدیگر در طول تکان دادن باتری و همچنین ضربات خارجی جلوگیری کرده و علاوه بر این به آهنربا در جهیدن به سمت بالا و پایین کمک می‌کند.

طراحان معتقدند قطعا می‌توان از این محصول پشتیبانی کرد، چرا که کاربردهای زیادی دارد. به‌عنوان مثال هر وسیله‌ای که هنگام فیلمبرداری جشن تولدها ما را از اتمام باتری دوربین دیجیتال و نیمه کاره ماندن فیلمبرداری خلاص کند، به نظر باید وسیله بسیار خوبی باشد. متاسفانه باید گفت تاکنون هیچ تاریخی برای عرضه این محصول به بازار در وب سایت شرکت طراح درج نشده است. با توجه به این‌که این تکنولوژی اکنون در دیگر گجت‌ها و در قطعات مجزا به‌کار می‌رود احتمالا تا چند ماه دیگر شاهد فروش این باتری در مغازه‌ها خواهیم دید.

اکنور برخی محصولاتی که مخصوص فضاهای تفریحی خارج خانه طراحی شده به اجزای قابل شارژ دستی مجهز است؛ اما به‌دلیل نیاز این ابزارها به هندل‌های دستی بزرگ نتوانسته‌اند جای خود را در میان مشتریان باز کنند. بنابراین متخصصان شرکت تصمیم به تولید این باتری گرفته‌اند تا نیاز به اجزای قابل شارژ با هندل‌های بزرگ کمتر از قبل شود.

سیستم فوق‌العاده سریع شارژ باتری موتورسیکلت

در حالی که بسیاری از موتورسیکلت‌های الکتریکی پس از طی مسافتی باید شارژ شوند، طرح مفهومی جدیدی که از سوی اولک زابلینز و پاول سوسنکو ارائه شده در نظر دارد اندکی کارایی این‌گونه موتورها را ارتقا بخشد.

در این طرح به‌نظر می‌رسد طراحان هنگام به روز رسانی سیستم قدیمی شارژ باتری، یک بازی ویدئویی در ذهنشان خطور کرده است. سیستم جدید دارای بسته‌های باتری قابل تعویض با یکدیگر است. این طرح برای شرکت موتورسیکلت‌های الکتریکی نارویش ارائه شده است.

مفهوم طرح بسیار ساده است؛ در یک‌طرف موتور قاب متحرکی وجود دارد که دسته شش‌تایی باتری‌های مخصوص که به‌شکل لانه زنبوری در کنار هم قرار گرفته‌ زیر آن پنهان شده است. مزایای این باتری‌ها بسیار زیاد است. آنها سازگار با محیط زیست هستند. صبرکردن برای این‌که موتور کاملا شارژ شود دیگر موضوعی قدیمی و کهنه محسوب می‌شود و باتری‌های قابل تعویض می‌توانند هزینه‌های تعمیر را کاهش دهند. طراحان این باتری‌ها ادعا می‌کنند شارژ این باتری‌ها بیش از ده دقیقه به‌طول نخواهد انجامید. در این زمان اندک و قبل از سفر به آینده شما می‌توانید تنها یک فنجان شیر قهوه و کلوچه میل کنید.

gajitz / مترجم: آتنا حسن آبادی