تولیدبرق از”آب باران”!

جرعه ای ازجهان دانش

بهارسادات موسوی

[ گزارش ازپژوهش های تازه ]

وقتی قطرات آب به پایین یک لوله می‌ریزند ، ممکن است چیزی بیشتر از یک جریان ساده در حال رخ دادن باشد. پژوهشگران موفق شده‌اند از همین حرکت ساده ، برق تولید کنند ، آن‌هم با سازوکاری متفاوت از نیروگاه‌های آبی مرسوم.

الکتریسیته معمولا با چرخش توربین در اثر جریان زیاد آب تولید می‌شود ، اما چنین سامانه‌هایی به منابع بزرگی از آب مانند رودخانه‌ها نیاز دارند. در مقابل ، حرکت آب در مقیاس‌های کوچکتر ، مثلا در اثر باران یا جریان قطره‌ای ، پتانسیلی دارد که تاکنون کمتر به آن توجه شده است. علت این پتانسیل ، پدیده‌ای به نام «جداسازی بار الکتریکی» است ؛ زمانی که آب در تماس با سطوح خاصی حرکت می‌کند ، بارهایی در سطح آب و لوله ایجاد می‌شود که می‌توان از آن‌ها برای تولید برق استفاده کرد.

پژوهشگران دریافته‌اند که راندمان این روش در حالت عادی بسیار پایین است ، چون تنها سطح تماس آب با دیواره لوله مؤثر است. برای افزایش سطح تماس ، پیش‌تر کانال‌های بسیار ریز ساخته شده بود ، ولی جریان طبیعی آب از چنین کانال‌هایی عبور نمی‌کند و اگر به زور پمپ شود ، انرژی مصرفی بیشتر از انرژی تولیدی است. به همین دلیل ، گروهی از محققان از جمله دکتر «سیو لینگ سو» و همکارانش در دانشگاه ملی سنگاپور ، تصمیم گرفتند مسیری جدید را امتحان کنند: استفاده از لوله‌هایی با قطر بزرگ‌تر که باران طبیعی بتواند از آن عبور کند.

آن‌ها لوله‌ای پلاستیکی به ارتفاع حدود ۳۲ سانتی‌متر و قطر ۲ میلی‌متر طراحی کردند. قطرات آب از یک سوزن فلزی در بالای لوله به داخل آن چکه می‌کردند و به دلیل برخورد مستقیم با سطح داخلی ، به‌جای جریان پیوسته ، الگویی به نام «جریان شاخه‌ای» یا «پلاگ‌فلو» شکل می‌گرفت ؛ یعنی ستون‌های کوتاه آب که با فضاهای پر از هوا از هم جدا شده بودند. این ساختار باعث افزایش جداسازی بار الکتریکی در طول لوله شد. دو سیم در بالای لوله و پایین آن قرار داده شدند تا بار تولیدشده را جمع‌آوری کنند.

نتایج آزمایش که توسط انجمن شیمی آمریکا (ACS) منتشر شده‌اند ، نشان دادند که این روش بیش از ۱۰ درصد انرژی پتانسیل قطرات آب را به الکتریسیته تبدیل می‌کند. همچنین نسبت به حالتی که آب به‌صورت پیوسته جریان دارد ، میزان برق تولیدی بیش از ۵ برابر بیشتر بود. جالب این‌که در این آزمایش ، سرعت قطرات بسیار کمتر از باران واقعی بود ، بنابراین این فناوری می‌تواند در شرایط طبیعی بارندگی عملکرد بهتری داشته باشد.

در آزمایشی دیگر ، زمانی که آب همزمان از دو لوله عبور داده شد ، میزان برق تولیدشده دو برابر شد. بر این اساس ، محققان چهار لوله به کار بردند و توانستند به مدت ۲۰ ثانیه ، ۱۲ چراغ LED را روشن نگه دارند. این دستاورد نشان می‌دهد که انرژی حاصل از پلاگ‌فلو می‌تواند ساده‌تر و کم‌هزینه‌تر از نیروگاه‌های آبی سنتی باشد و برای محیط‌های شهری مانند پشت‌بام ساختمان‌ها مناسب است.

اهمیت این فناوری در سادگی آن نهفته است ؛ درواقع بدون نیاز به پمپ یا توربین ، فقط با لوله‌ای ساده و طراحی هوشمندانه می‌توان از باران برق گرفت.

این ایده به‌ویژه برای مناطق شهری یا مناطقی با بارندگی متوسط ، می‌تواند کاربردی و قابل گسترش باشد. همچنین در شرایط بحران یا در مناطقی که به شبکه برق دسترسی ندارند ، این فناوری می‌تواند یک راه‌حل سریع و مؤثر به حساب آید.

 

آزمایشگاه‌های مرجع نیروگاه خورشیدی راه‌اندازی می‌شود

معاون توسعه شرکت های دانش بنیان معاونت علمی از راه اندازی آزمایشگاه‌های مرجع نیروگاه خورشیدی شامل پنل و مبدل در کشور خبر داد.

به گزارش معاونت علمی ، فناوری و اقتصاد دانش‌بنیان ریاست جمهوری ، تورج امرایی معاون توسعه شرکت‌های دانش‌بنیان معاونت علمی ، با تأکید بر رعایت الزامات کیفی ، در واردات تجهیزات نیروگاه‌های تجدیدپذیر گفت: با توجه به این‌که در حال حاضر ، بخش قابل توجهی از تجهیزات مورد نیاز احداث نیروگاه‌های تجدیدپذیر از مسیر واردات تأمین می‌شود ، لازم است ضمن کنترل کیفیت و رعایت استانداردهای ملّی و بین‌المللی ، الزامات انتقال فناوری و استفاده از ظرفیت شرکت‌های دانش‌بنیان در بومی‌سازی این فناوری‌ها مدنظر قرار بگیرد.

امرایی ، در ادامه افزود: اگر این روند بدون برنامه‌ریزی دقیق و رعایت ملاحظات و الزامات آن انجام شود ، می‌تواند پیامدهای ناخواسته‌ای به همراه داشته باشد.

معاون توسعه شرکت‌های دانش‌بنیان معاونت علمی ، با اشاره به این‌که معیارهای مختلفی در ارزیابی کیفیت و عملکرد این تجهیزات مورد بررسی قرار می‌گیرد ، ادامه داد: کنترل عملکرد و کیفیت ، مقاومت محیطی ، ایمنی ، مسائل زیست‌محیطی و انرژی ، تنها بخشی از الزام‌هایی هستند که در ارزیابی ، نصب و راه‌اندازی تجهیزات انرژی‌های تجدیدپذیر باید مدنظر قرار بگیرند. استانداردهای مشابه مرتبط با سایر مولدهای انرژی‌های تجدیدپذیر نیز شامل همین قاعده می‌شوند. منطبق‌سازی و روزآمد کردن این استانداردها با شرایط اقلیمی کشور ایران ، موضوع مهمی است که باید در دستور کار سازمان‌های ذیربط قرار گیرد.

معاون توسعه شرکت‌های دانش‌بنیان ، با اشاره به استفاده از ظرفیت آزمایشگاه‌ها برای ارزیابی و تأیید کیفیت تجهیزات وارداتی و جلوگیری از ورود محصولات نامرغوب ، عنوان کرد: با ارزیابی کیفی می‌توان اعتماد مصرف‌کنندگان ، کاهش هزینه‌های نگهداری و افزایش طول عمر تجهیزات را احصا کرد. مسلماً سرمایه‌گذاران واقعی بخش خصوصی نیز به دنبال حداکثر انتفاع و تولید انرژی پایدار از مزارع ایجاد شده هستند.

امرایی در ادامه افزود: در حال حاضر ، پروژه احداث اولین آزمایشگاه تجدیدپذیر کشور در پژوهشگاه نیرو آغاز شده است که در آن راه‌اندازی ۱۲ آزمایشگاه مختلف در حوزه‌های مختلف تجدیدپذیر از جمله خورشیدی (برنامه ریزی برای ۲۴ استاندارد) ، بادی (۳ استاندارد)، ذخیره‌سازی انرژی ( ۲ استاندارد) و زمین گرمایی هدفگذاری شده است. در فاز اول این پروژه راه‌اندازی ۵ آزمایشگاه در حوزه‌های خورشیدی و بادی (شامل ماژول ، اینورتر و کابل در حوزه خورشیدی و کالیبراسیون تجهیزات بادسنجی و تست عملکرد در حوزه بادی) در اولویت قرار گرفته است. بر اساس اعلام پژوهشگاه نیرو، فاز اول پروژه تا سال ۱۴۰۴ به بهره‌برداری می‌رسد.

وی در ادامه داد: پس از آن برنامه‌ریزی‌های لازم جهت راه‌اندازی آزمایشگاه‌های مرجع نیروگاه خورشیدی شامل پنل و مبدل در کشور و در عین حال منابع مورد نیاز برای احداث این آزمایشگاه‌ها بنابر ماده (۱۶) قانون جهش تولید دانش‌بنیان توسط معاونت علمی ، فناوری و اقتصاد دانش‌بنیان پیش‌بینی شده است که امید آن می‌رود که این مهم ، با همراهی وزارت نیرو شتاب گیرد.

 

۵۱ درصد ترافیک اینترنت دراختیار هوش مصنوعی

طبق گزارشی جدید ، بیش از نصف ترافیک اینترنت توسط بات ها ساخته می شود.

به گزارش ایندپندنت ، تحلیل شرکت امنیت سایبری Imperva نشان می‌دهد بات های مبتنی بر هوش مصنوعی و خودکار حدود ۵۱ درصد ترافیک وب در ۲۰۲۴ میلادی را ایجاد کرده‌اند به طوری که میزان بات های بد از زمانیکه شرکت ردیابی آن ها را در سال ۲۰۱۳ میلادی شروع کرده به بالاترین سطح رسیده است.

محققان اشاره می‌کنند ظهور ابزارهای هوش مصنوعی پیشرفته مانند چت جی پی تی اوپن ای آی و جمینای گوگل به ایجاد تهدیدهای سایبری جدیدی برای کاربران وب تبدیل شده است.

تیم چانگ مدیر عامل بخش امنیت اپلیکیشن در شرکت Thales Cybersecurity Products می‌گوید: اوج گرفتن ساخت بات های مبتنی بر هوش مصنوعی نشان دهنده پیامدهایی جدی برای کسب وکارهای سراسر جهان است. با توجه به آنکه ترافیک بات های خودکار بیش از نصف فعالیت وب را تشکیل می‌دهد ، سازمان‌ها با ریسک‌های افزوده بات های بد روبه رو هستند که هر روز بیشتر می‌شوند.

این ابزارهای هوش مصنوعی را می‌توان برای اجرای حمله‌های اسپم یا حتی DDoS به کار برد که وب سایت‌ها را با ترافیک جعلی غیرفعال می‌کند. طبق گزارش ۲۰۲۵ Imperva Bad Bot Report صنایعی که بیش از بقیه در معرض خطر قرار دارند خدمات مالی ، خدمات بهداشتی و تجارت الکترونیک هستند.
این گزارش نشان داد سال گذشته میلادی به طور متوسط روزانه بیش از دو میلیون حمله مبتنی بر هوش مصنوعی انجام شده است. رشد تعداد ابزارهای هوش مصنوعی قابل دسترس موانع برای حمله کنندگان سایبری را کاهش و به آن ها امکان داده بات های خطرناک را بسازند و به کار گیرند.

از آنجا که هوش مصنوعی مولد توسعه بات را ساده کرده ، تهدیدهای خودکار هر روز تکامل می‌یابند و پیچیده‌تر ، تهاجمی‌تر و گسترده می‌شود. همین امر به رشد بات های بد ، ساده و پیشرفته دامن می‌ زند. مهاجمان سایبری از هوش مصنوعی نه تنها برای ساخت بات بلکه برای تحلیل حملات شکست خورده و ارتقای تکنیک‌ها برای شناسایی نشدن به کارمی برند.

 

دورترین و قدیمی‌ترین همزاد کهکشان راه شیری

تلسکوپ فضایی «جیمز وب» دورترین و قدیمی‌ترین دوقلوی کهکشان راه شیری را که تا به حال دیده شده است ، کشف کرد.
تلسکوپ فضایی «جیمز وب» دورترین و قدیمی‌ترین دوقلوی کهکشان راه شیری موسوم به ژولونگ (Zhúlóng) را که تا به حال دیده شده است ، کشف کرد. چیزی که «ژولونگ» را متمایز می‌کند این است که چقدر از نظر شکل ، اندازه و جرم ستاره‌ای به کهکشان راه شیری شباهت دارد.

این دوقلو یا همزاد کهکشان راه شیری ، تنها یک میلیارد سال پس از مه‌بانگ به وجود آمده است و نظریه‌های مارا در مورد تکامل کهکشانی به چالش می‌کشد.

به نقل از اسپیس ، تاکنون اعتقاد بر این بود که کهکشان‌هایی مانند راه شیری میلیارد‌ها سال طول می‌کشد تا ویژگی‌های متمایز مانند بازو‌های مارپیچی ، قرص‌های بزرگ ستاره‌ساز و برآمدگی‌های مرکزی ستارگان متراکم را تشکیل دهند.

با این حال ، به جای این که یک لکه کهکشانی پر هرج و مرج مورد انتظار باشد ، به نظر می‌رسد که این ویژگی‌های منظم در کهکشان «ژولونگ» وجود دارند ، کهکشانی که آنقدر دور است که نور آن ۱۲.۸ میلیارد سال طول کشیده تا به ما برسد.

منگیوان شیائو (Mengyuan Xiao) رهبر تیم تحقیقات از دانشگاه ژنو (UNIGE) در بیانیه‌ای گفت: ما نام این کهکشان را از اساطیر چین ، ژولونگ (Zhúlóng) به معنای «اژد‌های مشعل‌دار» گذاشتیم. ژولونگ در داستان‌های اساطیری چین ، یک اژد‌های خورشیدی قرمز قدرتمند است که با باز و بسته کردن چشمان خود روز و شب را پدید می‌آورد و نماد نور و زمان کیهانی است.

وی افزود: چیزی که «ژولونگ» را متمایز می‌کند این است که چقدر از نظر شکل ، اندازه و جرم ستاره‌ای به کهکشان راه شیری شباهت دارد. یکی دیگر از شباهت‌های کهکشان راه شیری و این کهکشان اژد‌های کیهانی اولیه ، اندازه قرص‌های ستاره‌ای آن ها و توده‌های آن مناطق است. وسعت قرص «ژولونگ» در حدود ۶۰ هزار سال نوری است و جرم آن ۱۰۰ میلیارد برابر خورشید است.

قرص کهکشان راه شیری با عرض ۱۰۰ هزار سال نوری کمی گسترده‌تر است و جرم ستاره‌ای آن حدود ۴۶ میلیارد جرم خورشیدی تخمین زده می‌شود.

«ژولونگ» در تصاویر جمع‌آوری شده تلسکوپ فضایی «جیمز وب» و در طول برنامه بررسی «GO — ۲۵۱۴» کشف شد. این برنامه فراکهکشانی وسیع که توسط کریستینا ویلیامز (Christina Williams) رهبری می‌شود، از یک حالت ویژه از تلسکوپ ۱۰ میلیارد دلاری «جیمز وب» به نام «موازی خالص» (pure parallel) استفاده می‌کند که به آن اجازه می‌دهد تصاویر باکیفیتی از یک جرم جمع‌آوری کند و در عین حال داده‌هایی را از اهداف دیگر جمع‌آوری کند.

ویلیامز می‌گوید: این ویژگی به «جیمز وب» اجازه می‌دهد تا مناطق بزرگی از آسمان را نقشه‌برداری کند که برای کشف کهکشان‌های عظیم ، ضروری است ، زیرا آن ها فوق العاده نادر هستند.

وی افزود: این کشف پتانسیل برنامه‌های «موازی خالص» را برای کشف اجرام دوردست و کمیاب که مدل‌سازی شکل‌گیری کهکشان‌ها را نشان می‌دهد ، برجسته می‌کند.

دانشمندان در آینده می‌توانند از «جیمز وب» و تلسکوپ «آرایه میلی‌متری بزرگ آتاکاما» (ALMA) که مجموعه‌ای از ۶۶ تلسکوپ رادیویی واقع در منطقه صحرای آتاکاما در شمال شیلی است ، برای بررسی بیشتر کیفیت «ژولونگ» استفاده کنند.