هزاران سال از بیوانرژی و این نوع انرژی استفاده می کرده است، اما در سال های اخیر دانشمندان زیادی که به امر تحقیق در انرژی های تجدیدپذیر و صنعت سبز مشغول می باشند...
عکس نویسنده
عکس نویسنده
نویسنده : الهام گارسچی
بازدید :
زمان تقریبی مطالعه :

بیو باتری  - جلسه سوم

 

اهداف جلسه:

 

• آشنایی با بیو انرژی

• آشنایی با ساخت باتری زیستی با آرتمیای دریاچه ارومیه

• آشنایی با ساخت باتری بیوپلیمری با آب قند 

• آشنایی با عملکرد باتری زیستی

 

وسایل مورد نیاز: 

• کامپیوتر مجهز به اینترنت

 

مقدمه

اگر چه بشر، هزاران سال از بیوانرژی و این نوع انرژی استفاده می‌کرده است، اما در سال های اخیر دانشمندان زیادی که به امر تحقیق در انرژی های تجدیدپذیر و صنعت سبز مشغول می‌باشند، موفق شده‌اند سوخت های بیشتری از منابع طبیعی دیگر بدست آورند و از منابعی همچون نیشکر، دانه‌های سویا و حتی فضولات حیوانی سوخت یا برق تولید کنند.

 

بیو باتری  - جلسه سوم

 

در حالی که انرژی های تجدیدپذیر به طور عمومی و در سراسر دنیا به عنوان بهترین نوع انرژی برای این کره خاکی و اتمسفر پیرامون آن شناخته شده و مورد پذیرش قرار گرفته‌اند، اما بسیاری از صاحب نظران، نگرانی‌هایی را در خصوص بیوسوخت های حاصل از منابع و محصولات کشاورزی و تأثیرات منفی آن بر گرمایش جهانی ابراز نموده‌اند. هر دو طرف، به طور جدی در حال جمع‌آوری مدارک و مستندات لازم برای اثبات مدعای خود بوده و در حالی که، هیچگونه شک و شبهه‌ای در مدارک و عقاید خود را قبول ندارند.

 

بیو باتری  - جلسه سوم

 

3-1 ساخت باتری زیستی با آرتمیای دریاچه ارومیه 

 

آرتمیا یا میگوی آب شور، موجود کوچکی است به طول 1 تا 1.5 سانتیمتر که در دریاچه های شور از جمله دریاچه ارومیه زندگی می کند و به عنوان یک ماده غذایی با ارزش در صنعت آبزی پروری محسوب می شود.

البته تاکنون علاوه بر کاربرد گسترده این موجود استثنایی در صفت آبزی پروری موارد کاربرد گوناگونی برای آن وجود داشته است و بتازگی هم پس از 3 سال پژوهش و بررسی روی این موجود یعنی تنها جاندار دریاچه ارومیه، پژوهشگران مرکز تحقیقات آرتمیا به روش فرآوری 2 ماه کیتین و کیتوزان از آن دست یافته اند. به این ترتیب، ترکیبات پوسته آرتمیا می تواند در صنایع کشاورزی، نساجی، پزشکی، غذایی، آرایشی، داروسازی، تصفیه مواد هسته ای و نفتی هم کاربردهای زیادی یابد.

 

بیو باتری  - جلسه سوم

 

به گفته دکتر یوسفعلی اسدپور، عضو هیات علمی گروه شیلات دانشکده منابع طبیعی و علوم دریایی و پژوهشگر مرکز تحقیقات آرتمیا در آسیای میانه و غربی مستقر در ارومیه برای اولین بار، پوسته های سیست آرتمیا ارومیانا به منظور استخراج مواد باارزش همچون کیتین و کیتوسان مورد بررسی و مطالعه قرار گرفت و مشخص شد که این نمونه ها در حدود 28 درصد وزنی کیتین قابل استخراج دارند.

در نتیجه، این پوسته ها به عنوان یک منبع جدید، مناسب و نسبتا فراوان برای به دست آوردن این زیست پلیمر معرفی شد. در این پژوهش استخراج کیتین پوسته ها با روش بهینه تغییریافته نسبت به روش های رایج شیمیایی انجام شد. مرحله حذف مواد لیپیدی با محلول بنزن نفت به عنوان روشی اصلاحی در فرآیند عمل آوری آن مورد استفاده قرار گرفت.

 

بیو باتری  - جلسه سوم

 

پژوهشگران کشورمان در دانشگاه آزاد با همکاری دانشگاه تهران موفق به تولید باتری های زیستی شدند که این باتری با استفاده از نوعی بیوپلیمر که از میگوی آرتمیا گرفته می شود تولید شده قابلیت شارژ با آب قند و بازیافت در خاک گلدان را دارد. صابری یکی از محققان این پروژه در گفتگو با تاکید بر اینکه ماده اصلی این باتری نوعی بیوپلیمر به نام «کیتوسان» است، گفت: بهترین نوع این بیوپلیمر از میگوی «آرتمیا» در دریاچه ارومیه به دست می آید که برخلاف محققان داخلی  گروه های تحقیقاتی خارجی بر روی آن تحقیقات زیادی انجام داده اند. در این پژوهش با تحقیقاتی که بر روی این نوع میگو انجام شد موفق به تولید این بیوپلیمر شدیم.وی با بیان اینکه در این باتری ها از نانوتیوب کربنی برای افزایش رسانایی باتری استفاده شد، اظهار داشت: الکترولیت این باتری از بیوپلیمر «کیتوسان» و «مش» کلکتور آن نیز از استیل ضد زنگ ساخته شد.  

بیو باتری  - جلسه سوم

 

3-2 ساخت باتری بیوپلیمری با آب قند 

 

باتری بیوپلیمری با آب قند شارژ می شود. غیر سمی بودن، قابل بازیافت بودن و سبک بودن از مزیت های این باتری است. به گفته ی مهندس صابری در مورد ساخت باتری بیوپلیمری با آب قند: این باتری بیوپلیمری قابل شارژ است که هم با جریان برق و هم با آب قند قابل شارژ است. این باتری دارای کارتریج است که با قرار دادن در آب قند شارژ می شود. آزمایش های ما نشان داد که بهترین نوع قند برای شارژ این باتری قند «گلوکز» است. 

بیو باتری  - جلسه سوم

 

وی با تاکید بر اینکه هر سلول این باتری 1.5 در 1.5 سانتیمتر و به ضخامت دو میلیمتر است، اضافه كرد: این باتری در مدت 24 ساعت 1.07 میلی ولت نیرو تولید می کند و برای یک مدار الکتریکی که نیاز به پنج ولت نیرو دارد با سری کردن چند در سلول در کنار هم می توان نیروی مورد نیاز را تولید کرد. از این رو وزن این باتری ها بسته به تعداد سلول هایی است که مورد استفاده قرار می گیرد. این پژوهشگر به کاربردهای این باتری اشاره کرد و گفت: این باتری در وسایل قابل حمل مانند نوت بوک ها و موبایل قابل استفاده است. از این باتری ها به دلیل شارژ شدن با آب قند می توان برای روبات های مین یاب که باید ساعت ها به دور از شهر به جستجو ادامه دهند قابل استفاده است. 

 

بیو باتری  - جلسه سوم

 

وی اضافه کرد: این فناوری برای اولین بار در ژاپن توسط کمپانی «سونی» تولید شد و به دلیل بالا بودن هزینه های تولید در حال حاضر به صورت سفارشی تولید می شود. صابری با اشاره به اینکه دولت ها برای بازیافت باتری های «لیتیومی» و «سربی» هزینه های زیادی را متحمل می شوند اضافه کرد: این باتری ها قابل بازیافت است به گونه این که در صورت فرسوده شدن آن می توان آن را در خاک گلدان گذاشته شود تا به مصرف گیاه برسد.

 

بیو باتری  - جلسه سوم

 

3-3 عملکرد باتری زیستی 

 

این باتری با تجزیه گلوکز می تواند پروتون و الکترون هایی را تولید کند که برای ما حکم انرژی را دارد .

 این تجزیه مانند تجزیه گلوکز در خون می باشد . 

 این گلوکز می تواند همه مواد موجود در طبیعتی باشد که دارای گلوکز هستند از قند گرفته تا نوشابه.

این گلوکز را می توان از طریق هیدرولیز آنزیمی (تبدیل یک سلولز به گلوکز ) به دست آورد .

حتی اکسیژن و آنزیم های موجود در طبیعت نیز روی این عمل اثر می گذارند و موجب تولید بیش تر انرژی می شوند.   

 

بیو باتری  - جلسه سوم

 

تکلیف1: با توجه به مطالب ارائه شده در این درس و دو درس گذشته در مورد باتری های زیستی و عملکرد آنها تحقیق و بررسی نمایید و مطالب خود را دسته بندی کنید.

تکلیف2: درباره ساخت باتری زیستی با آرتمیای دریاچه ارومیه که در کشورمان اتفاق افتاده است و همچنین ساخت باتری بیوپلیمری با آب قند تحقیق کنید و نتایج تحقیق خود را با ذکر منبع برای ما ارسال نمایید.

 

بیو باتری  - جلسه سوم

 

محل بازدید/ اردو/ خرید: _________

منابع مطالعه: برای کسب اطلاعات بیش تر در زمینه مطالب مرتبط این درس کتاب "سوخت های فسیلی و سوخت های زیستی" نویسنده: آلبرت راوم  و مترجم: حسن سالاری را مطالعه نمایید.

 

مطالب مرتبط: 

بیو باتری، جلسه اول 

بیو باتری، جلسه دوم

بیو باتری، جلسه سوم

بیو باتری، جلسه چهارم

بیو باتری، جلسه پنجم 

بیو باتری، جلسه ششم 

بیو باتری، جلسه هفتم 

بیو باتری، جلسه هشتم

تهیه کننده: الهام گارسچی

تنظیم کننده: محبوبه همت