تبلیغات
فیزیک - ذخیره انژی

ذخیره انژی

جمعه 10 مهر 1388 02:06 ب.ظ

نویسنده : مهدی کبریت چی
علوم طبیعت > فیزیک > فیزیک نوین > انرژی
(cached)

ذخیره کردن انرژی

لزوم ذخیره کردن

مسئله ذخیره کردن مواد قابل احتراق موجود بوسیله مراکز کلاسیکی به آسانی حل شده است. وقتی یک دستگاه برقی خانگی به عنوان مثال 3.5 کیلو واتی بکار انداخته می‌شود، بلافاصله توان مصرفی مرکز به اندازه 3.5 کیلو وات افزایش می‌یابد، که سبب مصرف بیشتر زغال سنگ ، مواد نفتی ، آب یا اورانیوم می‌باشد. در مورد انرژی خورشیدی ، باد یا حتی جزر و مد چنین موردی وجود ندارد. در این موارد انرژی را وقتی که در دسترس است باید اخذ کرد و اگر در این لحظه مورد نیاز نباشد لازم است ذخیره شود.



تصویر










تصویر




ذخیره الکتریسته

این باتریها خیلی گرانتر هستند و انرژی ویژه آنها فقط سه یا چهار برابر انرژی یک انباره سربی است.

ذخیره انرژی جنبشی

استفاده از چرخ لنگر برای ذخیره انرژی جنبشی بسیار قدیمی است، در حال حاضر دستگاههایی برای ذخیره انرژی جنبشی ساخته شده است. ولی قیمت ذخیره هنوز بسیار بالا است.



تصویر







تصویر




ذخیره هیدروژن

هیدروژن یکی از جالبترین مواد قابل احتراق است، که ظرفیت گرمایی آن 34000 کیلو کالری بر کیلوگرم امکان استفاده در توانهای بسیار بالا سهولت نسبی کاربرد و بازده بسیار خوب است. تولید هیدروژن با الکترولیز به توسط جریان الکتریکی یا جریان برق آسان است. مخصوصاً انرژی ماشینهای بادی و انرژی جزر و مد برای تولید هیدروژن استفاده کرد. برای ذخیره کردن هیدروژن دو مسئله وجود دارد:


  • تبخیر اجتناب ناپذیر هیدروژن مایع (253- درجه سیلسیوس) در حدود یک در صد هر ساعت هر روز یا هر ماه برحسب اندازه مخزن است و در ذخیره کردن دراز مدت آن محدودیتی پدید می‌آید، از این جهت ذخیره کردن فقط در کوتاه مدت ممکن است.

  • چگالی کم مایع و گاز آن سبب می‌شود که مخازنی با حجم بزرگ ساخته شوند، برای ذخیره هیدروژن مخازن کروی فوق العاده عایق صورت گیرد.

بیو گاز Bio - Gass

از تبخیر فضولات حیوانی و گیاهی گاز متان می‌شود. این روش در چین و هند و ... رایج است. یکی از تکنیکها به این شکل است که چاهی درست می‌کنند و فضولات گاوی در آن جمع می‌کنند. و مقداری باکتریها را به آن اضافه می‌کنند. این باکتریها تکثیر شده و تولید گاز سوختنی متان می‌شود.  

انرژی حیات

تازه کردن چاپ
علوم طبیعت > فیزیک > فیزیک نوین > انرژی
(cached)

نگاه اجمالی

تمامی حیات به انرژی وابسته است. برای درک این حقیقت ، لازم است، به آغاز چیزی برگردیم که آن را حیات می‌نامیم. اما برای چنین کاوشی هیچ ابزار مشاهده مستقیمی وجود ندارد. اگر چه ماشینهای فضایی در اختیار ماست، اما چیزی به نام ماشین زمان در دست نداریم. مسافران فضایی ما که بر کره فاقد حیات ماه رفته‌اند، شاهد سفر خود را تا رسیدن به سیارات دور دست ادامه دهند، و دستگاههای حساس الکترونیکی ما شاید با موشکافی بیشتری وارد عمل شوند و با دقت زیادتری ماده تشکیل دهنده مریخ یا محیط پیرامون زهره را بررسی کنند. ولی در حال حاضر آنقدر اطلاعات درباره حیات در اختیارمان نمی‌گذارد که با تاریخ کره زمین قابل مقایسه باشد.

حیات در دیگر سیارات منظومه شمسی از لحاظ ریاضی

برای اکثر دانشمندان ، از لحاظ ریاضی حتمی است که دورترین نقاط این عالم ، کراتی با شرایط کاملا مشابه شرایط کره زمین وجود داشته باشند، اما این کرات میلیونها سال نوری از ما فاصله دارند حتی اگر نمونه‌ای اولیه مولکولها را در داخل پاکتی در جایی روی کره زمین پیدا کنیم، نمی‌توانیم مطمئن باشیم که این نمونه محفوظ و ذخیره شده ، مصرف سوپی است که اجزای اولیه حیات را تشکیل داده است.

عناصر اولیه انرژی

عمر زمین در حدود 4.5 میلیارد سال است، و تقریبا 3 میلیارد سال قبل پوسته آن حالت نسبتا بیداری پیدا کرد. ظاهرا این توافق کلی وجود دارد که جو زمین فاقد اکسیژن آزاد بوده ، اما حاوی گازهایی چون متان ، بخار آب ، آمونیاک ، دی اکسید کربن ، مونو اکسید کربن و نیتروژن یعنی گروه بندیهای اساسی که می‌توانند با یکدیگر واکنش کنند، بوده است. این گازهای جو اولیه زمین در آمایشگاه تحت تاثیر بارهای الکتریکی و پرتوی فرابنفش قرار داداه شد و بر اثر آن آمینو اسیدها و ملکولهای آلی لازم برای آن چیزی که فرآیند حیات نامیده می‌شود، به وجود آمد.

واکنش نیرومند این گازها در مقابل نور فرابنفش دارای اهمیت است. زیرا چون در جو اولیه اکسیژن آزاد وجود نداشته است، تابشهای فرابنفش خورشیدی نمی‌توانسته است به وسیله اوزون (O3) تغییر یابد. از این بابت چنین تابشهایی بسیار شدید بوده‌اند. احتمالا ، قسمت اعظم این واکنش شیمیایی در قسمت فوقانی جو انجام نشد و مولکولهای حاصله توسط باران به دریا منتقل شدند و در آنجا یکدیگر را تحت تاثیر قرار داند، با جمع شدن مولکولها ، به نوبه خود مولکولهای پیچیده‌تری بوجود آمد. برخی از مولکولها نسبت به بقیه در جذب عناصر محیط خارجی فعالتر بودند (مانند موجودات بعدی که برای دستیابی به خوراک با یکدیگر رقابت می‌کنند) و بنابراین به حساب مولکولهای تنبل‌تر ، بزرگ نشدند. این عمل ، نمونه ابتدایی انتخاب طبیعی به شمار می‌رفت.

فرار عناصر جو زمین

هیدروژن ، سبک‌ترین گاز موجود در سطح زمین است که به سرعت از جو زمین فرار می‌کند. هارولداروی (Harold Ureg) شیمیدان امریکایی و برنده جایزه نوبل ، برآورد کرده است که 2 میلیارد سال قبل مقدار هیدروژن کاهش یافت تا به مقدار کنونیش رسد. با فقدان هیدروژن ، آمونیاک (NH4متان (CH4) ناپایدار بودند و از جو ناپدید می‌شدند. اما ساخت ماده آلی در همان زمان صورت گرفت و فرآیند ایجاد ماده آلی به حالتی خود تاب در آمد.

ویژگی سیستم‌های زنده

بنا به نظر جان.ه.ورتروپ ، بیوشیمیدان امریکایی که در جایزه نوبل شیمی سال 1946 سهیم بود، خصوصیت هر سیستم زنده این است که برای ساخت هر چه بیشتر خود ، انرژی مصرف می‌کند. این مطلب ، هر گونه واکنش خود کاتالیزر را (که در آن ماده شیمیایی موثر در واکنش به صورت نتیجه واکنش ظاهر می‌شود) از تعریف موجود زنده مستثنی می‌کند. همچنین ، بلورهایی که با بازسازی خود و آزاد کردن انرژی تشکیل می‌شوند، از این قائده پیروی نمی‌کنند. ویژگی انرژی در این است که بلور را به سوی سقوط و موجود زنده را به جانب صعود می‌راند.




دیدگاه ها : نظرات
آخرین ویرایش: - -