انرژی یکی از مهمترین منابع است که کیفیت زندگی ما را تعیین میکند. با محدود شدن انرژی فسیلی برای قرن بعدی، جستجو برای انرژی جدید یک چالش بزرگ برای جامعه امروز است. بیشتر انرژی های تجدیدپذیر آشنا انرژی خورشیدی، بادی و جزر و مدی هستند که برای مشارکت در شبکه برق اصلی برای مقابله با نیازها در مقیاس قدرت مگا وات تا گیگا وات مورد هدف قرار می گیرند. به طور کلی الزامات برای برداشت این نوع انرژی ها کم هزینه، ثبات بالا و راندمان بالا است. در دو دهه گذشته، برنامه‌های گسترده و توزیع الکترونیک قابل حمل به هر گوشه ای از زندگی ما رسیده است.
انواع گسترده ای از سنسورها برای نظارت بر سلامتی، مراقبت های پزشکی، حفاظت از محیط زیست، نظارت بر زیرساخت و امنیت هستند. توان مورد نیاز برای راه اندازی هر واحد، کوچک است و میتواند به محدوده ای پایین از میلی تا حتی میکرو وات باشد، اما تعداد واحد ها میتواند بزرگ باشد. همان‌طور که توسط سیسکو پیش بینی شده، تا سال 2020 جهان دارای تریلیونها واحد حسگر و وسایل الکترونیکی توزیع شده در زمین است. توسعه اخیر اینترنت اشیا (IoT) و شبکه های حسگر به طور چشمگیری درک سنتی در مورد انرژی را تغییر می‌دهد. تکنولوژی رایج از باتری برای این واحد های الکترونیکی استفاده میکنند که ممکن است راه حل برای IoT نباشد. برای تریلیون ها باتری که به شدت توزیع شده اند و هر یک از آنها طول عمر محدودی دارد، نظارت، جایگزینی، بازیافت و مبادله باطری ها یک کار بزرگ و حتی غیرممکن خواهد بود. بسیاری از IoT بدون ساختن دستگاه های خود تأمین غیر ممکن است. بدین ترتیب یک دستگاه برداشت انرژی همراه با یک باتری برای تشکیل یک سیستم خود تأمین، میتواند یک انتخاب ایده آل باشد.
ما برای ساخت این باتری خود تامین از انرژی فراوانی که در ارتباط با تحرک انسان وجود دارد استفاده میکنیم، انرژی مکانیکی به عنوان یک نتیجه از حرکت بدن است.
نانو ژنراتور برای برداشتن انرژی انسانی از راه رفتن، صحبت کردن، تنفس، تایپ کردن کاربرد فراوانی دارد. ما با استفاده از بارهای الکترواستاتیک ایجاد شده بر روی سطوح دو ماده متفاوت، وقتی که به تماس فیزیکی منتهی می‌شوند، بارهای تریبوالکتریک القاء شده ای که با تماس ایجاد میشود یک افت پتانسیل هنگامی که دو سطوح توسط نیروی مکانیکی جدا می‌شوند تولید کند، که میتواند الکترونها را به جریان بین دو الکترود روی سطوح بالا و پایین دو ماده ساخته‌شده هدایت کند و یک توان قابل ذخیره از حرکت انسان برای مصرف وسایل الکترونیکی از قبیل تلفن همراه ایجاد میشود. و دیگر نیازی به استفاده از شبکه برق برای شارژ این نوع وسایل الکترونیکی نیست.از دیگر کاربرد های نانوژنراتور تریبوالکتریکی در زمینه فیلتر های حذف ذرات PM2.5 میکرون خروجی اگزوز میباشد.
آلودگی هوا، طبق گزارش بانک جهانی در دسامبر 2016 به عنوان کشنده ترین نوع الودگی و چهارمین عامل اصلی مرگ و میر زودرس در سراسر جهان مطرح شد. آلودگی هوا در همین سال منجر به مرگ 6 میلیون نفر شد. این مشکل در ایران و شهرهای بزرگ بویژه تهران بسیار جدی است. بطوری که هزینه اقتصادی سالانه مربوط به الودگی هوا در تهران 2.6 میلیارد دلار برآورد شده است. این برآوردها تنها اثر الودگی بر سلامت انسان را در نظر میگیرد که کمترین هزینه از کل هزینه های اقتصادی الودگی ها مانند کاهش بهره وری کشاورزی، کاهش کیفیت زندگی و... می باشد. از مهمترین آلاینده های هوا منواکسید کربن، ازن، ذرات معلق PM، دی اکسید نیتروژن و دی اکسید گوگرد میباشد. در این طرح ما بر روی حذف ذرات معلق PM که یکی از خطرناکترین آلاینده ها و همچنین بیشترین نوع آلاینده در تهران میباشد تمرکز می کنیم. در مقایسه تهران با سئول (کره جنوبی) کاهش میزان PM2.5 میکرون از غلظت هوای آلوده محیط، میتواند منجر به کاهش هزینه 400 میلیون دلار در سال برای تهران شود. در مقایسه با نیویورک اقتصاد تهران را سالانه در حدود 1.6 میلیارد دلار از هزینه های اقتصادی اجتناب ناپذیر حفظ خواهد کرد یعنی با کاهش 57 درصد میزان ذرات معلق در سال نسبت به نیویورک این امر میسر خواهد شد. باتوجه به اینکه ایران جز سومین کشور الوده جهان می باشد، بصورت کلی 16 میلیارد دلار خسارت سالانه دارد، چهار شهر از 10 شهر الوده جهان در ایران می باشد، در سال 2013 در تهران بخاطر الودگی هوا 4460 مورد مرگ داشته ایم که در واقعیت بیشتر از این است و هر ساله افزایش میابد، بعلاه بیش از 80 درصد و در بعضی منابع 70 درصد از الودگی هوا مربوط به وسایل نقلیه متوری میباشد بنابراین تلاش جهت یافتن راه حلی برای حذف این ذرات معلق منتشر شده از خودروها اهمیت ویژه ای دارد که هدف ما ارائه یک روش نوین جهت حذف این ذرات می باشد. به منظور کاهش انتشار PM انواع فیلترهای دیزلی (DPF) مانند فیلترهای سرامیکی جریان دیواری، فیلتر فوم جامد و فیلتر فیبری ساخته شده است. بسیاری از فیلترهای DPF دارای ساختار لانه زنبور یا متخلخل است اما این باعث مشکل افزایش فشار برگشتی و منجر به کاهش کارایی سوخت و کاهش نیروی رانندگی میشود. در عین حال هزینه های بالا برای کاتالیزهای با درجه حرارت بالا و راندمان کم حذف برای انتشار PM با غلظت پایین و کاربرد محدود تنها برای ماشین های قدرتمند و نه وسایل نقلیه سبک وزن که تعداد آنها بسیار بیشتر و مقرون به صرفه است، لازم است یک فیلتر باکارایی بالا و هزینه کمتر جایگزین شود.
از دیگر تکنولوژی های فیلتر کردن ذرات معلق، رسوب یا جذب الکترواستاتیک است که بطور گسترده در صنعت برای حذف ذرات معلق با مزیت افت فشار پایین و راندمان جمع اوری بالا استفاده میشود با این حال به تامین ولتاژ بالا نیاز دارد، که مصرف انرژی هزینه اضافی برای تمیز کردن خودرو از PM را می افزاید از طرفی تولید ازن به همراه دارد که خود الاینده خطرناکی است.
در اینجا ما یک روش جدید برای حذف ذرات معلق PM معرفی میکنیم که مبتنی بر نانو ژنراتورهای تریبوالکتریکی (TENG) است. از مزیت های آن ولتاژ خروجی بالا در حد چند هزار ولت بدون نیاز به منبع تامین مستقل است که در واقع خود تامین میباشد و در تصفیه هوا و حذف ذرات معلق برخلاف روش های معمول ازن تولید نمیکند. همچنین ساخت آن کم هزینه و اقتصادی، در عین حال دارای راندمان بالای حذف ذرات معلق تا 95.5 درصد را دارا میباشد که مشکل الودگی هوا را به خوبی حل میکند. این فیلتر در شرکت کنترل کیفیت هوای تهران مورد آزمایش قرار گرفت که به خوبی عمل فیلتراسیون را انجام داد.
توجه؛ جهت سرمایه گذاری و یا کمک مالی جهت پیشبرد این طرح به راه ارتباط زیر مراجعه فرمایید.
شماره تماس و واتس آپ؛ 09363786558
شماره کارت؛ 6104338906548488 / 6362141130293278 به نام ایوب استواری
آی دی تلگرام؛ jermiel_13@
