تکنولوژی
تکه‌های پلی‌استایرن بازیافتی برق استاتیک از باد تولید می‌کند و می‌تواند کولرها را به کار اندازد
پژوهشگران راهی برای تولید برق استاتیک از حرکت و باد پیدا کرده‌اند. این اختراع که از پلی‌استایرن‌های بازیافتی توسط دانشگاه RMIT با همکاری دانشگاه فنی ریگا در لتونی ساخته شده است، می‌تواند مصرف برق را با بازیافت انرژی هدررفته در کولرها و برنامه‌های دیگر کاهش دهد. این دستگاه با لایه‌های نازک پلی‌استایرن که هر یک حدود یک دهم ضخامت موی انسان است، تولید می‌شود و قادر به تولید برق استاتیک است. نتایج نشان می‌دهد که می‌توان انرژی از محفظه‌های کولر گازی جمع‌آوری کرد و نیاز انرژی را تا ۵ درصد کاهش داد و به‌طور کلی ردپای کربنی سیستم را کاهش داد.
پژوهشگران موفق به توسعه روشی برای تولید برق استاتیک از حرکت و باد شده‌اند. این اختراع که از پلی‌استایرن‌های بازیافتی توسط دانشگاه RMIT و با همکاری دانشگاه فنی ریگا در لتونی ساخته شده می‌تواند مصرف برق را با بازیافت انرژی هدررفته در کولرها و کاربردهای دیگر کاهش دهد. پژوهشگران ادعا کردند که این پچ نازک نوآورانه که از لایه‌های متعدد پلی‌استایرن ساخته شده که هر یک حدود یک‌دهم ضخامت یک تار مو انسان است، برق استاتیک تولید می‌کند. دانشمندان اظهار داشتند که می‌توانند تنها با باد روزنه‌های این پچ‌های هوشمند، برق استاتیک تولید کرده و آن انرژي را برداشت کنند.
«پتانسیل بالقوه وجود دارد تا انرژی از تخلیه‌ی متلاطم کولرهای گازی جمع‌آوری شود که می‌تواند تقاضای انرژی را تا ۵ درصد کاهش داده و به‌طور نهایی ردپای کربنی سیستم را کاهش داد،» اظهار داشت دکتر پیتر شرل، پژوهشگر ارشد.
پژوهشگران اشاره کردند که بالاترین ولتاژی که دستگاه‌ها توانستند در آزمایش‌ها تولید کنند حدود ۲۳۰ ولت بوده که معادل ولتاژ شبکه خانگی است، هرچند با قدرت کمتر.
شرل تأکید کرد که بزرگ‌ترین اعداد از فشردگی و جداسازی به دست می‌آید، «جایی که سرعت‌های بالاتر و حرکت بیشتر وجود دارد، در حالی که حرکت‌های کوچکتر انرژی کمتری تولید می‌کنند.»
«این بدان معناست که علاوه بر کولرها، یکپارچه‌سازی پچ‌های ما در مناطق پر تردد نظیر پیاده‌روهای زیرزمینی می‌تواند به تأمین محلی انرژی کمک کند بدون ایجاد تقاضای اضافی بر شبکه،» گفت شرل.
او همچنین تأکید کرد که می‌توان انرژي بیشتری با افزودن لایه‌های زیادہ از پلی‌استایرن برداشت کرد.
پژوهشگران ادعا کردند که نکته مثبت اینجا این است که پلی‌استایرن برای تجزیه در محل‌های دفن زباله ۵۰۰ سال طول می‌کشد و این دستگاه‌ها را بسیار پایدار می‌کند.
مطالعه‌ای که در پژوهش پیشرفته انرژی و پایداری منتشر شده است، بازتولید ضایعات پلی‌استایرن به لایه‌های الکترومکانیکی پاسخگو را توصیف می‌کند.
پژوهشگران ادعا کردند که این لایه‌ها دارای دیپل‌های داخلی هستند که جایگزینی برای پلیمرهای فلوئور برقی ایجاد می‌کنند و در زمانی که به مولدهای نانوی ترایبوالکتریک ساخته می‌شوند، توانایی تولید بیش از ۲۰۰ ولت و ۱۲ میکروآمپر را دارند.
این برداشت انرژی با الکترواسپین کردن لایه‌های متناوب الیاف پلی‌استایرن با قطر کوچک و بزرگ انجام می‌شود که با اصطکاک یک لحظه دیپولی اثربخش را درون لایه ایجاد می‌کند.
«این پچ ترایبوالکتریک استاتیک نشانگر پایداری چشمگیری است و قادر است که یک خازن ۰.۴۷ میکروفاراد را تا ۱۵ ولت در ۲۰۰ ثانیه افزایش دهد»، گفتند پژوهشگران در مطالعه.
پدیده‌ی برق استاتیک برای هزاران سال مشاهده شده و در مقیاس ماکروسکوپی به خوبی درک شده است، اما در مقیاس نانو یک معما بود - تا اکنون.
«ما فهمیده‌ایم که چگونه بتوانیم داخل پلی‌استایرن بازسازی‌شده را طوری در مقابل هم قرار دهیم که تمامی شارژها در یک جهت جمع شوند تا برق تولید شود. در چند سال گذشته، ما توانسته‌ایم درک بهتری از آنچه اتفاق می‌افتد بیابیم،» گفت شرل.
