کارشناسان جهانی مسیری رو به جلو برای تولید نیروی پاک از انرژی ضایعاتی پیشنهاد می کنند

22 مارس 2023 – دانشگاه سایمون فریزر

پروفسور SFU Vincenzo Pecunia، نویسنده اصلی “نقشه راه در مورد مواد برداشت انرژی”، یک سلول خورشیدی قابل چاپ را به نمایش می گذارد که می تواند نور داخلی را به برق تبدیل کند. اعتبار: دانشگاه سیمون فریزر

وینچنزو پکنیا، استاد دانشگاه سیمون فریزر، تیمی متشکل از بیش از 100 دانشمند شناخته شده بین المللی را در ایجاد یک “نقشه راه” جامع برای هدایت تلاش های جهانی برای تبدیل انرژی زباله به انرژی پاک رهبری کرده است.

پکنیا، از دانشکده مهندسی انرژی پایدار، جایی که او گروه تحقیقاتی اپتوالکترونیک پایدار رهبری می‌کند، می‌گوید: «با افزایش تقاضای جهانی انرژی و چالش‌های ناشی از تغییرات آب و هوایی، تولید انرژی سبز برای حفظ سیاره ما و حفظ توسعه انسانی ضروری‌تر از همیشه است..

“مواد برداشت انرژی فرصتی امیدوارکننده برای تولید برق پاک است که در نهایت کارایی انرژی در زندگی روزمره ما را افزایش می دهد و از تلاش های ما برای مبارزه با تغییرات آب و هوایی حمایت می کند. این مواد توانایی تبدیل انرژی محیط را از منابع مختلف از جمله نور، گرما، امواج رادیویی دارند مانند سیگنال های Wi-Fi و تلفن همراه و ارتعاشات مکانیکی.”

برای درک پتانسیل کامل فناوری برداشت انرژی، Pecunia و 116 متخصص برجسته از سراسر جهان نقشه راه خود را در مورد مواد برداشت انرژی در مجله Physics: Materials منتشر کرده اند.

نقشه راه دیدگاه های متخصصین را در مورد انواع مختلف برداشت انرژی، پیشرفت ها و چالش های اخیر جمع آوری می کند. و همچنین معیارهای عملکرد کلیدی این فناوری‌ها را در رابطه با محدودیت‌های تبدیل انرژی نهایی آن‌ها تحلیل می‌کند. با تکیه بر این بینش، راهبردهایی را برای تحقیقات آتی برای استفاده کامل از پتانسیل مواد برداشت انرژی ترسیم می کند.

«این نقشه راه نتیجه یک تلاش بی‌سابقه است، که اولین بار است که چنین شبکه‌ای بزرگ و متنوع بین‌المللی از کارشناسان برداشت انرژی – از آمریکا، آسیا، اروپا و اقیانوسیه – برای ترسیم مسیری برای پیشرفت این انرژی‌ها با یکدیگر همکاری می‌کنند Pecunia، نویسنده اصلی می‌گوید: فن‌آوری‌ها برای ادغام یکپارچه در اشیاء و محیط‌های روزمره.

سیستم های هوشمند به سرعت در حال توسعه هستند و خانه های هوشمند، شهرهای هوشمند، تولید هوشمند و مراقبت های بهداشتی هوشمند را قابل دستیابی می کنند. سنسورها و سیستم‌ها از طریق دستگاه‌هایی مانند گوشی‌های هوشمند، ردیاب‌های تناسب اندام و فناوری‌های دستیار خانه هوشمند در زندگی روزمره ما تعبیه شده‌اند. همه اینها به عنوان بخشی از یک شبکه گسترده به نام اینترنت اشیا (IoT) عمل می کنند که دائماً در حال ارتباط و تبادل داده است.

Pecunia توضیح می‌دهد: «منطقه‌ای با پتانسیل فوق‌العاده شامل استفاده از برداشت‌کننده‌های انرژی محیطی برای تأمین انرژی پایدار میلیاردها گره حسگر است که برای اینترنت اشیا مستقر شده‌اند». برداشت‌کننده‌های انرژی با ارائه یک جایگزین سازگار با محیط زیست برای باتری‌ها (که با کمبود مواد، سمیت و مشکلات ضایعاتی مواجه هستند)، می‌توانند به‌طور پایدار حسگرهای اینترنت اشیا را تامین کنند. گروه تحقیقاتی Pecunia سهم عمده‌ای در این زمینه داشته است و در تولید برق پاک از نور داخلی با استفاده از نیمه‌رساناهای قابل چاپ و ادغام آن‌ها با الکترونیک چاپی به سمت حسگرهای سازگار با محیط‌زیست اینترنت اشیا پیشرو است.

جمع آوری انرژی از نور محیط، ارتعاشات و امواج فرکانس رادیویی به دلیل چگالی توان محدود آنها چالش برانگیز است. او توضیح می‌دهد: «توسعه مواد جمع‌آوری انرژی که بتوانند به طور موثر این انرژی را جذب کرده و به الکتریسیته تبدیل کنند، ضروری است. یکی دیگر از اولویت‌های مهم توسعه برداشت‌کننده‌های انرژی است که می‌تواند بر روی انواع سطوح و اجسام اعمال شود، که به مواد برداشت انرژی که از نظر مکانیکی انعطاف‌پذیر هستند نیاز دارد.

نقشه راه فناوری برداشت انرژی یک تلاش متحد و جهانی برای کمک به هموار کردن مسیری به جلو برای محققان و رهبران برای کمک به تسریع پیشرفت این حوزه تحقیقاتی است.

Pecunia نتیجه می‌گیرد: «امید ما این است که تلاش‌های تحقیقاتی در تحقیقات برداشت انرژی در رشته‌های مختلف را تسریع کنیم تا در نهایت انرژی پاک را در هر کجا و در هر زمان ارائه کنیم.»