قام العلماء الصينيون بتطويرمولد طاقة يستخدم عملية التعرض في النباتات لإنتاج الكهرباء.
وتعتمد طريقة توليد الكهرباءالهيدروفولتية على عملية التعرق المتكثفة على الأوراق الحية، مما يحول الأوراق إلىمصدر طاقة مستدام ومستمر.
وقام فريق من جامعة فوجيانللزراعة والغابات بعرض المولد باستخدام ورقة لوتس لتشغيل أجهزة صغيرة، مما يتيحإمكانية إنشاء شبكات كهرباء تعمل بالطاقة النباتية.
وكتب الفريق في ورقة الدراسة: «لاتكشف هذه الدراسة فقط عن التأثير الهيدروفولتي غير المسبوق لتعرق الأوراق، بل توفرأيضًا منظورًا جديدًا لتطوير تقنيات الطاقة الخضراء».
يتم توليد الكهرباءالهيدروفولتية من حركة الماء على الأسطح الصلبة، لكن الأجهزة الحالية تعتمد علىمصدر ماء مستمر، مما يحد من استخدامها في المناطق القريبة من الأنهار أو السدود،ومع ذلك، فإن عملية التعرق الطبيعية في النباتات، التي تتضمن حركة الماء من الجذورإلى الأوراق وتبخره، تحمل طاقة كامنة هائلة ولكن نادرًا ما تم استغلالها لتوليدالطاقة.
طور الباحثون جهازًا نموذجيًايولد الكهرباء من خلال التعرق باستخدام ورقة لوتس حية، ويقدرون أن حصاد طاقة التعرقمن النباتات عالميًا يمكن أن ينتج 67.5 تيراواط/ساعة من الكهرباء سنويًا.
ويدعي الفريق أنه مع المزيد منالبحث والتقدم التقني، يمكن أن تصبح هذه الطريقة مصدر طاقة بشكل تجاري قابلللتطبيق وواسع الاستخدام.
وفقًا لصحيفة «ساوث تشاينامورنينغ بوست»، فإن هذه الطريقة تقدم فوائد رئيسية مثل الاستدامة، الصداقةالبيئية، والتكاليف المنخفضة، مما يجعلها بديلاً واعدًا لتوليد الكهرباء دونالاعتماد على مسطحات مائية كبيرة.
ويبرز الباحثون أن مولد التعرقيوفر مزايا على الأنظمة الهيدروفولتية التقليدية، بما في ذلك المعدات الأبسط، والتكاليفالأقل، وعدم الحاجة إلى مصدر ماء كبير، ويمكن أن يكون أيضًا حلاً للطاقة فيالمناطق النائية، مثل الأراضي الزراعية، دون الحاجة إلى بنية تحتية واسعة.
وطور الفريق مولد التعرق بورقةاللوتس(LTG) عن طريق وضعقطب شبكي من التيتانيوم على السطح العلوي لورقة اللوتس كموصل للكهرباء وإدخال قطبإبرة من التيتانيوم في ساق الورقة لتمرير الطاقة، وخلال عملية التعرق، يتشكل تدرجفي الجهد المائي على سطح الورقة وجذور النبات، هذه الحركة المائية الصاعدة تخلقفرقًا في الجهد الكهربائي بين الأقطاب، مما يسمح بتوليد الطاقة بشكل مستمر، خاصةفي الظروف المشمسة.
ويتأثر أداء الجهاز بعواملمختلفة، وكلما زاد قطر الساق تزيد عملية نقل الماء، مما يعزز إنتاج الطاقة، بينماتزيد درجات الحرارة العالية من الإنتاج، ومع ذلك، تقلل الرطوبة العالية منالكفاءة.
وفي البحث المقدم أثبت أنه لاستخدامالاختراع بشكل تجاري أوسع، يجب معالجة تحديات مثل تحسين كفاءة توليد الطاقة منورقة واحدة، وتحسين جمع وتخزين الطاقة، وتوسيع سيناريوهات التطبيق في الظروفالجوية المختلفة.
تظهر الأبحاث أنه من خلال ربط عدة نباتات وأوراق، يمكن تشكيل شبكة طاقة موزعة، مما يزيد من إجمالي إنتاج الطاقة، التي يمكن استخدمها في التقنيات الحديثة.
وأظهرت الاختبارات على أنواعنباتية مختلفة قدرتها على توليد الكهرباء، مما يشير إلى الإمكانيات الواسعة لتوليدالطاقة المستندة إلى التعرق النباتي.