دستگاهی برای تامین برق شهرهای هوشمند

با افزایش بازدهی از طریق شبکه عظیمی از ابزارهای کوچک متصل شده به هم با اینترنت اشیا می‌توان شهرها را هوشمندتر کرد، اما تمام این ابزارها و دستگاه‌ها و متصل نگه داشتن آنها به یکدیگر به مصرف انرژی زیادی نیاز دارد. گروهی از پژوهشگران تصمیم گرفته‌اند به جای افزایش وابستگی به سوخت‌های فسیلی برای تامین برق این شبکه، راهکار جدیدی ابداع کنند. آنها دستگاهی ساخته‌اند که می‌تواند، هم از انرژی خورشیدی و هم از انرژی بادی برق تولید کند.

کد خبر: ۹۱۴۸۶۵

متخصصان صنعت رایانه پیش‌بینی می‌کنند تا پنج سال آینده ده‌ها میلیارد ابزار و دستگاه مختلف از اینترنت اشیا استفاده کنند. این ابزارها همه جا خواهند بود؛ مثلا در خانه، روشنایی و دمای هوا را مدیریت و تنظیم می‌کنند یا این که چای‌ساز شما به ساعت‌تان متصل می‌شود تا براساس زمانی که برای زنگ هشدار بیدار شدن تنظیم کرده‌اید، به طور هوشمند و متناسب با وقت بیداری شما برای صبحانه چای آماده کند. برای تامین انرژی مورد نیاز این شبکه به طور پایدار و خودکفا کردن بعضی ابزارها و حسگرها در تولید برق لازم است از انرژی موجود در محیط شهری حداکثر بهره‌برداری را کرد.

اما تامین پایدار انرژی ِبیشتر در شهرها و نزدیک به محلی که از این ابزارها استفاده می‌شود موضوعی چالش‌برانگیز است. برای مثال اگرچه در شهرها می‌توان با استفاده از سلول‌های خورشیدی کنونی از انرژی خورشیدی بهره گرفت، ولی فضای کافی برای نصب توربین‌های بادی فعلی وجود ندارد. در حال حاضر این توربین‌ها به علت ابعاد بزرگ، سر و صدای زیاد و رعایت مسائل ایمنی در خارج از شهرها و معمولا در مناطق دورافتاده نصب می‌شوند. به همین علت، این گروه از پژوهشگران به دنبال روش بهتری برای تامین انرژی شهرهای هوشمند گشتند.

آنها برای نخستین بار توانستند با اختراع دستگاه جالبی، تولید همزمان برق از انرژی خورشیدی و انرژی بادی را در یک ابزار امکان‌پذیر کنند. در این دستگاه یک سلول خورشیدی سیلیکونی و یک نانوتوربین بادی برق تولید می‌کنند. پژوهشگران با هدف بررسی عملکرد این دستگاه نمونه کوچکی از آن را روی ماکت یک خانه نصب و در آزمایشگاه شرایط مختلف وزش باد و تابش نور را بر آن امتحان کردند. در آزمایش‌ها سلول خورشیدی این دستگاه هشت میلی‌وات و نانوتوربین بادی آن 26 میلی‌وات توان الکتریکی تولید می‌کردند. با هر یک میلی‌وات می‌توان صد ال‌ای‌دی کوچک را روشن کرد. براساس شبیه‌سازی‌های انجام شده با نصب چهار عدد از این دستگاه در پشت‌بام خانه ماکت، می‌توان انرژی مورد نیاز ال‌ای‌دی‌ها و یک حسگر دما و رطوبت را تامین کرد. در نتیجه می‌توان امیدوار بود با نصب تعداد زیادی از این دستگاه روی پشت‌بام خانه‌ها بتوان بخشی از انرژی مورد نیاز اینترنت اشیا و شهرهای هوشمند را تامین کرد.