شاید برایتان جالب باشد بدانید، سیاره‌ای که هر روز شاهد طلوع و غروب خورشید در آن هستیم، خود یک منبع عظیم انرژی است و ما به سادگی از کنار آن می‌گذریم! به نظر می‌رسد که گروهی از محققان در ایالات متحده آمریکا به دنبال تحقق این ایده هستند و ادعا می‌کنند که با موفقیت پیش‌بینی‌های مربوط به امکان برداشت انرژی پاک از ریتم‌ها و فرآیندهای طبیعی زمین را آزمایش کرده‌اند. آن‌ها توانسته‌اند در حین چرخش زمین در میدان مغناطیسی خود، الکتریسیته تولید کنند.
شاید در نگاه اول این ایده شبیه به داستان‌های علمی تخیلی به نظر برسد، اما این محققان با انجام آزمایش‌های دقیق نشان داده‌اند که این امر، هرچند با ولتاژ بسیار کم، امکان‌پذیر است. این کشف می‌تواند در کنار منابع انرژی تجدیدپذیر دیگر مانند جزر و مد، خورشید، باد و زمین‌گرمایی، راهی نو برای تولید برق از پویایی‌های سیاره ما باز کند.
وقتی دانشمندان، خودشان کار خودشان را نقض می‌کنند!
نکته جالب این تحقیق این است که دو نفر از این محققان، کریستوفر چیبا اخترفیزیکدان دانشگاه پرینستون و کوین هند دانشمند سیاره‌شناس JPL، در سال ۲۰۱۶ ثابت کرده بودند که چنین دستاوردی غیرممکن است. اما آن‌ها پس از مدتی، فرضیات خود را به چالش کشیدند و اکنون شواهد تجربی یافته‌اند که نشان می‌دهد ایده قبلی آن‌ها ممکن است اشتباه بوده باشد، البته به شرطی که شکل و خواص ماده رسانا در روش آن‌ها مطابق با الزامات بسیار خاصی تنظیم شود.
این محققان برای برداشت الکتریسیته از یک استوانه با طراحی خاص استفاده کردند و در مقاله اخیر خود در نشریه Physical Review Research نوشتند: «این سیستم نمایشی کوچک، یک ولتاژ و جریان DC پیوسته با مقدار (کم) پیش‌بینی شده تولید می‌کند.»
راز استوانه چرخان در تاریکی مطلق
در اوایل قرن بیستم، ساموئل بارنت (فیزیکدان آمریکایی) به یک سوال مهم درباره عدم چرخش میدان مغناطیسی نسبت به الکترومغناطیس متحرک آن پاسخ داد. در حالی که اختلاف سرعت پیشنهادی بین میدان و مغناطیس آن باید منجر به تشکیل ولتاژ شود، اثبات‌هایی مانند آنچه چیبا و هند در مقاله سال ۲۰۱۶ خود ارائه کردند، نشان می‌داد که این امر امکان‌پذیر نیست. دلیل ساده بود؛ هر الکترونی که توسط میدان مغناطیسی زمین هل داده شود، به سرعت خود را بازآرایی کرده و هرگونه اختلاف بار را خنثی می‌کند.
با این حال، برخی فرضیات در کار بودند که این دانشمندان به همراه توماس چیبا، دانشمند Spectral Sensor Solutions، تصمیم گرفتند با مجموعه‌ای بسیار خاص از شرایط، آن‌ها را به چالش بکشند.
برای آزمایش فرضیات خود، این تیم از یک استوانه توخالی به طول ۲۹.۹ سانتی‌متر ساخته شده از فریت منگنز-روی استفاده کردند؛ ماده‌ای که برای تشویق انتشار مغناطیسی انتخاب شده بود، جایی که میدان‌های مغناطیسی کمتر محدود می‌شوند.
چرخش زمین تولید برق
این استوانه در یک آزمایشگاه کاملا تاریک و بدون پنجره قرار داده شد تا تداخل فوتوالکتریک به حداقل برسد و به گونه‌ای زاویه‌دار شد که عمود بر چرخش زمین و میدان مغناطیسی آن باشد.
پس از اندازه‌گیری و در نظر گرفتن همه عوامل، یک ولتاژ ۱۸ میکروولت باقی ماند. این پتانسیل کوچک با استفاده از استوانه‌های مختلف یا قرار دادن همان استوانه در زاویه‌ای متفاوت از بین رفت که نشان می‌دهد این ولتاژ توسط چرخش زمین تولید می‌شود.
کریستوفر چیبا می‌گوید: «به نظر می‌رسید که این دستگاه نتیجه‌گیری مبنی بر اینکه هر رسانایی که نسبت به سطح زمین در حالت سکون باشد نمی‌تواند از میدان مغناطیسی آن برق تولید کند را نقض می‌کند.»
محققان همین پاسخ را از این ماده در مکان دوم، این بار در یک ساختمان مسکونی به جای آزمایشگاه، مشاهده کردند.
این تحقیق هنوز به ثمر ننشسته است
این تحقیق هیجان‌انگیز و امیدوارکننده است، اما نباید در این مرحله اولیه بیش از حد هیجان‌زده شویم. در واقع خود محققان نیز محتاط هستند. ما در اینجا در مورد مقدار بسیار کمی از الکتریسیته صحبت می‌کنیم که با یک تنظیمات آزمایشی بسیار خاص تولید شده است.
کریستوفر چیبا می‌گوید: «هر دو مقاله (سال‌های ۲۰۱۶ و ۲۰۲۵) در مورد چگونگی مقیاس‌بندی این روش صحبت می‌کنند، اما هیچ‌کدام از این موارد نشان داده نشده است و ممکن است ثابت شود که امکان‌پذیر نیست. و در هر صورت، اولین کاری که باید انجام شود این است که یک گروه مستقل نتایج ما را با یک سیستم بسیار مشابه با سیستم خودمان تکرار یا رد کند.»
این تحقیق در نشریه Physical Review Research منتشر شده است.
دانشمندان می‌خواهند از چرخش زمین هم برق تولید کنند
نظر شما