9- منابع انرژی تجدید پذیر برای تولید برق: جاذبه زمین

[najm143]

.

[najm143]

نیروی جاذبه زمین در کنار منابع تجدیدپذیر دیگر مانند انرژی خورشید، آب و باد، می‌تواند یکی از مولدهای انرژی برق باشد.
در ابتدای کشف نیروی جاذبه توسط نیوتن کابردهای این نیرو به صورت امروزی کشف نشده بود. اما امروزه برای استفاده از نیروی جاذبه‌ی زمین در دنیا دستگاهای جالب گوناگون فراوانی ساخته شده است. یکی از کاربردهای مهم آن تولید برق می‌باشد.

تولید برق تنها با استفاده از نیروی جاذبه و بدون نیاز به مصرف انرژی و استفاده از روش های قدیمی دیگر غیر ممکن نیست. نیروی جاذبه زمین می تواند با این فناوری جدید تمام دنیا را روشن کند! این یعنی روشن کردن تمام زمین به روشی امن و کم هزینه تنها در سایه استفاده از نیروی جاذبه ای که به صورت رایگان در همه جای زمین وجود دارد.

[najm143]

استفاده از نيروي جاذبه زمين براى توليد برق رايكان



اين دستكاه توسط يك شركت برزيلي ساخته و عرضه شده است.
اسم این دستگاه RAR Energia Ltda می باشد. دستگاه فوق 30 کیلو وات برق در ساعت تولید می نماید.



https://www.youtube.com/watch?v=ae8lqef1Q3g

[najm143]

لامپی که با نیروی جاذبه روشن می شود



لامپ GravityLight توسط دو محقق ساکنین بریتانیا با نام‌های Jim Reeves و Martin Reddiford طراحی گردیده و قادر است نور مورد نیاز خانه‌های مردم کشورهای در حال توسعه را با هزینه‌ای بسیار اندک تأمین نماید.

GravityLight نیازی ندارد که از طریق شبکه برق یا سلول‌های خورشیدی شارژ شود و به هیچ وجه هم از باتری استفاده نمی‌کند.این لامپ تنها از نیرویی جاذبه استفاده می‌کند که عامل اصلی ثابت ماندن اشیا بر روی زمین است.


درست است که GravityLight تنها یک لامپ اضطراری کم نور محسوب می‌شود،اما در کشورهای در حال توسعه می‌تواند تأثیر به سزایی بر معیشت خانواده‌ها داشته باشد. شیوه کار این لامپ شباهت بسیاری به آسیاب‌های آبی داشته به گونه‌ای که نیروی مورد نیاز خود را از حرکت یک وزنه ۲۵ پوندی به دست می‌آورد. کاربر ابتدا لازم است وزنه را با کشیدن طناب بالا ببرد و سپس در اثر حرکت بسیار آهسته آن به سمت زمین زنجیرهای مغناطیسی نیروی برق تولید می‌کنند.

در وب‌سایت شرکت سازنده علت حرکت بسیار آهسته این وزنه،تولید گشتاور زیاد عنوان شده است.این میزان گشتاور به کمک یک اینورتر ولتاژ مستقیم به انرژی الکتریسیته برای روشن کردن لامپ مورد نظر استفاده می‌شود.با هر بار طی شدن این سیکل، انرژی روشن نگاه داشتن چندین ال‌ای‌دی به مدت ۲۰ الی ۳۰ دقیقه تولید می‌شود، البته این میزان با ارتفاع سقف خانه نیز ارتباط مستقیم دارد.

سازندگان این محصول،نمونه اولیه آن را حدود دو سال پیش با کمک کمپین جمع‌آوری سرمایه اولیه Indiegogo توسعه داده‌اند. این در حالیست که نسخه به روز شده آن که بهینه‌سازی‌های فراوانی را در قسمت پایداری و روشنایی دریافت کرده هم اکنون در صف جمع‌آوری سرمایه باز هم توسط کمپین Indiegogo قرار دارد. سرمایه جمع‌آوری شده در این طرح نه تنها روشنایی را برای خانه‌های کشورهای آفریقایی به همراه داشته، بلکه موجب راه‌اندازی کارخانه‌ای در کنیا و ایجاد شغل برای ده‌ها نفر شده است

https://mobina501.aparat.com/v/mlRJd

[najm143]

سیستم گرانش آب برای تولید برق


همانطور که در فیلم مشاهده می نمائید ، می توان برای اینکه زمان تولید برق به کمک نیروی جاذبه را افزایش داد ، از دو عدد جک در انتهای مخازن استفاده نمود . با فزایش فشار و وزن بر روی جک ، رسیدن پیستون به مکان تحریک ، جک از حالت بسته ، باز می گردد و در نتیجه مخزن را به سمت بالا هدایت می نماید. با هدایت مخزن به سمت بالا ، مخزن دیگر به صورت معکوس عمل می نماید. که این حالت باعث حرکت گیربگس و در نتیجه مولد برق می گردد.

https://youtu.be/NfYTalVwHZA

[najm143]

تولید برق رایگان با استفاده از نیروی جاذبه ی زمین



همانطور که در فیلم مشاهده می کنید ، این نمونه ها با استفاده از نیروی جاذبه ی زمین چرخش دائمی دارند. این دستگاهها ، هزینه ی کمی برای ساخته شدن صرف می کنند ، ولی باید دقیق ساخته شوند. بزرگی و کوچکی دایره ی آنها در نیرویی که بر محور وارد می کنند مسئله ی اصلی در قدرت چرخاندن ژنراتور است . با چرخش دائمی به کمک جاذبه ، باعث تولید برق رایگان می گردد.



https://as8.cdn.asset.aparat.com/aparat ... Pu4b0k-SZw

https://as3.cdn.asset.aparat.com/aparat ... 0PmYXNqZVc

[najm143]

تلاش یک پژوهشگر هلندی برای تولید برق از نیروی جاذبه



روشنارس از گرویتی انرژی لیمیتد ، فشار مکانیکی بر برخی مواد ، می تواند مقدار کمی الکتریسیته تولید کند. این شیوه از تولید الکتریسیته فقط در صورتی کار می کند که این فشار قطع و وصل شود. نیروی جاذبه می تواند همین نتیجه را بدست دهد ، گر چه نیروی جاذبه همیشه در یک جهت اعمال می شود. او می گوید هنگامی که یک میله عمودی بر روی یک صفحه ثابت قرار گرفته باشد و تعادل خود را از دست دهد ، به ارتعاش در می آید و به طور متناوب تولید فشار می کند ، فشاری که حاصل آن الکتریسیته است.

در این شیوه ماده پیزوالکتریک ، به عبارتی موادی که بر اثر فشار الکتریسیته تولید می کنند ، بین این دو صفحه ثابت و دیگری لرزان قرار می گیرد و اعمال فشار متناوب بر آن الکتریسیته تولید می کند. لرزش و حرکت میله می تواند حتی با گرمای یک لامپ تولید الکتریسیته شود.

https://youtu.be/82K5G85lXjc?t=51

[najm143]

تولید برق به کمک جاذبه زمین



در این روش بشکه های پر به کمک جاذبه زمین ، توسط زنجیر پایین و به کمک موتور 12 ولت DC که به گیربکس وصل است به سمت بالا حرکت می کند. حرکت بشکه ها به صورت عمودی باعث گردش چرخ دنده ها می گردد. حرکت چرخ دنده ها که به صورت افقی است ، باعث گردش دینام و تولید برق 12 ولت می گردد. برق تولید شده توسط دینام در باطری ذخیره می گردد. برای تبدیل برق 12 ولت DC به برق 220 ولت AC از دستگاه اینورتر استفاده می گردد. با تبدیل برق به 220 ولت می توان مصرف کننده هایی که با برق 220 ولت AC کار می کند را روشن نمود.

لازم به ذکر است بخشی از برق تولید شده توسط موتور گیربکس 12 ولت مصرف و بخشی دیگر توسط باطری ذخیره می گردد.

https://youtu.be/aD75EK3yGnI

[najm143]

تولید انرژی الکتریسیته به کمک جاذبه زمین



میزان تولید برق به کمک این دستگاه 12 کیلو وات است، که بخشی از آن مصرف بق کمپرسور می گردد. برق تولید شده برای مصرف 5 تا 7 کیلو وات می باشد.

این فناوری به شما این امکان را می دهد تا انرژی الکتریکی کافی را به صورت خانگی تأمین کنید. این سیستم مبتنی بر استفاده مداوم از قوانین مکانیکی و جاذبه است.

با حرکت ظروف هوا به کمک جاذبه ، کمک چرخ دنده و زنجیر ، باعث انتقال انرژی و افزایش سرعت می گردد. در نتیجه نیروی تولید شده توسط ژنراتور به انرژی الکتریکی تبدیل می شود. این فناوری به دلیل طراحی ساده ، تعمیر و نگهداری آن آسان است. این فن آوری بدون نیاز به سوخت فسیلی کار می کند.




مزایا:

• نیاز به برق شبکه را به حداقل می رساند.

• از گرمایش موجود به عنوان آب گرم استفاده می شود.

• به کمک این فن آوری حتی در مناطق دور افتاده و دور از شبکه ، استفاده نمایید.

نگهداری این دستگاه بسیار آسان است.


فضای مورد نیاز:

• ناحیه پایه سیستم: تقریبا 5/5 متر

• ارتفاع ساخت و ساز تقریباً 5 متر

ساخت و ساز:

• به طور کامل یا جزئی در زمین

• آزاد و یا بر روی یک دیوار موجود در خارج یا داخل در ارتفاع

• ساخت و ساز جزئی یا کامل در ارتفاع یا عمق می تواند به صورت جداگانه تحقق یابد

سر و صدا:

• میزان نویز محدود به یک کمپرسور است که بسته به قرارگیری و عایق کاری به خارج ، تقریباً بدون صدا می تواند کار کند.

https://youtu.be/EaZR4JV04JY?t=448

[najm143]

تولید برق از طریق حرکت قطار در مسیرهای شیب دار



در این روش انرژی توسط واگن های کوچک ولی بسیار سنگین در ارتفاعات ذخیره شده و در مواقع مورد نیاز رها سازی می شوند

در اینجا طرز کار آن را بیان می کنیم :

قطار تخته سنگ های بزرگ را در یک سربالایی حمل می کند، در حالی که الکتریسیته مصرف می کند. سپس این قطار تخته سنگ ها را در سرپایینی حمل می کند، در حال که الکتریسیته تولید می کند. این تبدیل ها توسط یک موتور الکتریکی انجام می شود. وقتی قطار در سربالایی حرکت می کند، الکتریسیته مصرف می کند. وقتی در سراشیبی حرکت می کند این موتور به طور معکوس عمل کرده و الکتریسیته تولید می کند

این شرکت (شرکت ares) ادعا می کند که این فرآیند، به طور پیوسته، ۸۶ درصد کارآیی دارد، یعنی ۸۶ درصد از انرژی ذخیره شده برگشت پذیر است. این شرکت امیدوار است تا هم زمان با رشد فناوری این رقم را بهبود بخشد.

استفاده از جاذبه برای ذخیره انرژی

فرض کنید که شبکه برق به طور موقت انرژی تجدید پذیر بیشتری از نیاز خود دارد – باد می وزد، خورشید می تابد و تقاضای کافی برای استفاده از آن وجود ندارد.
ذخیره سازی انرژی ریلی پیشرفته ( ARES ) می تواند انرژی اضافه را جذب کند و از آن برای تامین انرژی قطارهایی استفاده کند که قطعات بزرگ بتن را به بالای یک شیب ملایم می کشند. در نتیجه، قطارها الکتریسیته اضافی را به انرژی پتانسیل تبدیل می کنند.
وقتی شبکه برق به آن انرژی نیاز داشته باشد، همان واگن ها قطعات را در سراشیبی حمل می کنند به طوری که انرژی پتانسیل را دوباره به الکتریسیته تبدیل می کند. ( به لطف جاذبه! ).
این تبدیل ها توسط یک موتور الکتریکی انجام می شود. وقتی قطار در سربالایی حرکت می کند، الکتریسیته مصرف می کند. وقتی در سراشیبی حرکت می کند این موتور به طور معکوس عمل کرده و الکتریسیته تولید می کند


شرکت ARES از قبل در منطقه Tehachapi کالیفرنیا یک خط آهن آزمایشی دارد، اما در اوایل این ماه از دفتر مدیریت زمین مجوز اولین پروژه در مقیاس تجاری خود را دریافت کرد.
این پروژه که ARES Nevada نامیده می شود، شامل یک مسیر ۵٫۵ مایلی حمل ریلی با شیب بیش از ۸ درجه است که ۱۰۶ جریب از زمین های عمومی در نزدیکی شهر Pahrump در نوادا را پوشش می دهد. این پروژه دارای ظرفیت ۵۰ مگاوات انرژی است و قادر به تولید ۱۲٫۵ مگاوات ساعت انرژی است. مسئله اینجاست که این پروژه، ذخیره سازی انرژی را فرآهم نخواهد کرد.
شرکت ARES می گوید که می تواند سه نوع پروژه مختلف را بسازد.

پروژه های کوچک تر (۲۰ تا ۵۰ مگاوات)، همانند موردی که نزدیک شهر Pahrump ساخته می شود، ” خدمات جانبی” را برای شبکه برق فرآهم می کنند – برای مثال، شبکه برق کالیفرنیا.
خدمات جانبی نیز می توانند بسیار فنی باشند ( پشتیبانی از VAR ( ارزش ریسک) ! اینرسی شبکه!)، اما توضیح ساده این است که سیستم ARES می تواند به سرعت بالا و پایین رفته و نوسانات شبکه برق در تامین نیرو را کاهش دهد. این پروژه ارزش صرف هزینه را دارد.

پروژه های اندازه متوسط (۵۰ تا ۲۰۰ مگاوات) هم خدمات جانبی و هم ذخیره سازی کوتاه مدت را فرآهم می کنند، که تقریباً به اندازه دو ساعت است. در حالی که پروژه اول تغییرات باد و خورشید را به صورت دقیقه به دقیقه کاهش می دهد، پروژه دوم می تواند تغییرات طولانی تری را ( در ساعت) کاهش دهد.

پروژه های بزرگ ( ۲۰۰مگاوات تا ۳ گیگاوات) می توانند متغیر باشند، که به گفته شرکت، آن به قدری زیاد است که برای تولید ۴ تا ۱۶ ساعت نیرو با خروجی کامل کافی است. در این مرحله، پروژه کمتر به عنوان روشی برای کاهش نوسانات به نظر می رسد و خود آن بیشتر شبیه به یک نیروگاه برق کامل است که قادر به ذخیره مقادیر زیادی از انرژی تجدید پذیر است.



مزایای ذخیره سازی ریلی

ذخیره سازی ریلی آنقدر مزایا دارد که بتوان آن را توصیه کرد.

دلیل اول این است که اگرچه ARES اولین شرکتی است که آن را برای کار ذخیره انرژی به کار می برد، اما شبکه ریلی خود یک فناوری کاملاً شناخته شده است. تقریباً هر چیزی که ARES استفاده می کند به سهولت در دسترس است – یعنی به هیچ تکنولوژی تجربی یا پیشرفت غیرمنتظره ای نیاز نیست. این موضوع ریسک سرمایه گذاری را کاهش می دهد. شبکه ریلی همچنین به طور مطلوب با انواع دیگر ذخیره سازی انرژی مقایسه می شود.

سرعت واکنش سیستم های ARES نسبت به سرعت باتری ها کمتر است ( ۵ تا ۱۰ ثانیه، که بر خلاف فوری بودن موثر است)، اما این شرکت مدعی است که هزینه های سرمایه گذاری آن بسیار کمتر است. همچنین، واگن ها و قطعات بتنی بر خلاف باتری ها با گذشت زمان دچار افت کیفیت و کارآیی نمی شوند.

همچنین ذخیره سازی ریلی از رقیب اصلی خود یعنی ذخیره سازی در مقیاس شبکه برق سریع تر است و دارای هزینه سرمایه گذاری کمتری است که در آن آب پمپاژ می شود (آب را به بالا و پایین هل می دهد، همانند ARES که قطعات بتنی را هل می دهد). آن همچنین قابل تنظیم تر از آب پمپاژ شده است – شما می توانید ذخیره سازی را به طور تدریجی از ۲۰ مگاوات تا ۳ گیگاوات انجام دهید – و در مکان های بیشتری قابل قرار گیری است. تمام چیزی که آن نیاز دارد مقداری زمین باز و سطح شیب دار است. نکته قابل توجه این است که آن به آب نیاز ندارد که این مزیت باعث می شود تا در مناطق خشک غربی آمریکا کارآیی داشته باشد.

در نهایت این که، ذخیره سازی ریلی تاثیرات زیست محیطی نسبتاً کمی برجای می گذارد. جیم کِلی، مدیر عامل این شرکت، گفته است که در ذخیره سازی ریلی ” هیچ گاز گلخانه ای تولید نمی شود، هیچ سوختی سوزانده نمی شود، به آب نیاز نیست، از مواد مشکل آفرین برای محیط زیست استفاده نمی شود و بسیار نرم و سبک بر روی زمین نصب می شود.”
او به مجله تجاری SNL گفته است :
وقتی کار شما تمام شود و زمان از کار خارج کردن آنها برسد شما برای واگن ها هدف های جدید تعریف می کنید، ریل ها را بازیافت می کنید، اتصالات ریلی را بازیافت می کنید، زمین را شن کش می زنید، و تخم چمن می کارید. پس از یک سال هیچ کس نخواهد فهمید که شما آنجا بوده اید.



https://youtu.be/RHrlnnbJuDg