همکاری موبایل و سلول سوختی

همکاری موبایل و سلول سوختی

حدود چند سال قبل تنها کارهایی که می توانستید با گوشی تلفن همراهتان انجام دهید، برقراری تماس های معمولی، ارسال پیامک، در نهایت اتصال به اینترنت و جستجو در وب سایت هایی بود که مخصوص موبایل ها طراحی شده بود.

اما امروزه گوشی ها امکانات بسیار جدیدتری دارد، به طور مثال انجام بازی های مختلف، گوش دادن به موسیقی، پیدا کردن نشانی مکان های مختلف و دیگر کارهایی از این دست.

البته برای انجام تمام این کارها لازم است باتری موبایل تان انرژی مورد نیاز برای انجام این کارها را داشته باشد. برای درک بهتر این مطلب می توانید گوشی های قدیمی و جدید را با هم مقایسه کنید.

در این قیاس متوجه خواهید شد که حدود ۱۰ سال پیش اگر موبایل تان را شارژ می کردید، می توانستید به مدت چند روز از آن استفاده کنید ولی گوشی های پیشرفته تر نمی تواند تمام کارهای ذکر شده را بدون انرژی لازم انجام دهد؛ به همین منظور لازم است هر روز موبایل تان را شارژ کنید.

پس چنانچه به طور دائم شارژرتان را به همراه داشته باشید، می توانید از طریق پریز برق موبایل تان را شارژ کنید؛ ولی اگر این کار برایتان سخت است، باید گجتی داشته باشید تا بتوانید بدون اتصال به پریز برق یا USB لپ تاپ، موبایل تان را شارژ کنید.

علاوه بر این، روش دیگری مطرح است که در آن می توانید باتری های اضافه تری همراه داشته باشید تا در صورت تمام شدن یکی از آنها، دیگری را جایگزین کنید؛ ولی این روش هم به نظر چندان کارآمد نیست.

با تمام این تفاسیر چنانچه با هیچ یک از این روش ها موافق نباشید، راه حل دیگری وجود دارد تا انرژی جنبشی موجود در سلول را به انرژی الکتریکی تبدیل کنید.

تبدیل انرژی خورشیدی به انرژی مورد نیاز برای شارژ دوباره ابزار های الکترونیکی یکی دیگر از این راه هاست. در این روش لزوما در روز می توانید گجت تان را از طریق نور خورشید شارژ کنید.

ولی Fuel cell چیست و چه استفاده ای از آن می توان کرد؟ Fuel cell عینا مشابه باتری های معمولی از فرآیند های شیمیایی استفاده می کند تا انرژی الکتریکی تولید کند؛ با این تفاوت که شما می توانید Fuel cell را برخلاف باتری های معمولی دائم شارژ کرده و مورد استفاده قرار دهید.

برای این منظور لازم است شما مقدار کمی Fuel به آن اضافه کنید تا دوباره تمام کارهای موردنظر برایتان انجام شود. Fuel cell های هیدروژنی به دو شکل سوخت های گرمایی و آبی طراحی شده است، بر همین اساس بیشتر سوخت سل های ساخته شده با گاز بوتان کار می کند.

● اساس کار Fuel cell ها

این سلول ها به صورت شیمیایی کار می کنند، به همین منظور تعدادی از اتم ها یک مولکول را تشکیل می دهند. به طور مثال این اتم ها می توانند اتم های هیدروژن و اکسیژن باشند که با همکاری هم مولکول آب را می سازند.

پس شما باید دو حفره داشته باشید؛ یکی از حفره ها دارای گاز هیدروژن یا همان H۲ است و در قسمت دیگر اکسیژن یا O۲ قرار دارد. در میان این حفره ها شما باید یک الکترولیت یا یک غشا نصب کنید که کار اصلی آن، جداسازی اتم ها برای تشکیل مولکول جدید است.

بعد از جدا شدن مولکول های H و O از هم، مولکول های جدا شده به دنبال مولکول دیگر می گردند تا با یکدیگر اتم جدید را تشکیل دهند. به همین دلیل الکترون های جدا شده با این روش می تواند تمام انرژی الکتریکی مورد نیاز گجت تان را برای شما تامین می کند.

نکته بسیار ظریف در این روش، ایجاد باریکه ای برای جا به جایی الکترون ها از قسمت هیدروژن به اکسیژن است که این باریکه به یک مدار متصل است.

این باریکه برای جا به جا کردن الکترون ها و اتصال دوباره به یون های هیدروژن است که در قسمت دیگر قرار دارد. البته در حین این جابه جایی، الکترون ها کار مورد نیاز را انجام می دهند؛ یعنی همه شان از مدار قرار داده شده بر سر راهشان عبور می کنند.

در قسمت دیگر این مسیر حفره اکسیژن قرار دارد؛ جایی که الکترون ها دوباره به مولکول های هیدروژن می رسند. در حین این جابه جایی و تبادلات، دو محصول دیگری هم در این میان تولید می شود که گرما و آب است.

به همین دلیل خیلی از این سلول های سوختی طراحی شده می توانند در دمایی بسیار بالاتر از دمای معمولی جیب تان کارهای مورد نظر را انجام دهند البته برخی دیگر نیاز به کاتالیزور های خاصی مانند پلاتینیوم دارند تا برایتان انرژی الکتریکی تولید کنند. همین موضوع باعث افزایش قیمت این سلول های سوختی می شود.

● سلول های سوختی جیبی

تعداد زیادی از کمپانی ها در تلاش هستند تا Fuel cell هایی در اندازه کوچک جیبی طراحی کنند البته تمام آنها از یک الگوی خاص برای ساخت سلول های متفاوتشان استفاده نکرده اند.

برای مثال کمپانی Lilliputian Systems سلول سوختی طراحی کرده که از گاز بوتان به عنوان سوخت استفاده می کند.

همان طور که می دانید، گاز بوتان یک هیدرو کربن است، یعنی از اتم های هیدروژن و کربن ساخته شده است.

به همین دلیل داخل این سلول، مولکول های کربن با برخورد به دیواره کاتالیست به یون های مورد نظر برای ایجاد نیروی الکتریکی تبدیل می شود. پس از آن، این یون ها از طریق مسیر طراحی شده می گذرند تا به سمت دیگر یا همان حفره اکسیژن برسند.

در مرحله بعد مولکول های آب و کربن دی اکسید تولید می شود و همان طور که می دانید الکترون ها تمام طول این مسیر را که یک مدار الکتریکی است طی می کنند تا به قسمت دیگر برسند.

● آیا این روشی مطمئن است؟

سوخت سل بر اساس یک سری از مواد ناپایدار ساخته شده است؛ زیرا هیدروژن و بوتان هر دو جزو مواد قابل احتراق است. البته تمام اینها با طراحی یک Fuel cell مناسب می تواند برایتان بدون دردسر باشند.

یکی دیگر از مزایای استفاده از سلول های سوختی سازگاری زیاد این مدل از سلول ها با محیط زیست است. این سیستم های طراحی شده برای تولید انرژی تاثیرات مخرب کمتری در مقایسه با دیگر روش های تولید از این دست دارند.

در پایان باید اضافه کنیم که Fuel cell قابلیت این را دارد که در مواردی متفاوت تر از تولید انرژی مورد نیاز موبایل مورد استفاده قرار گیرد؛ مواردی چون تولید برق های اضطراری تا تولید انرژی لازم برای خودرو ها.


آخرین مقالات آفتاب

نظرتان را در مورد مطلب فوق بنویسید. نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.