توليد الكهرباء وتخزينها [3]

     يُعتبر استخدام توليد الطاقة من الرياح المنزلية إضافة مكملة للكهرباء عندما يكون الرياح هو العامل. واستخدام محرك الرياح بمحور رأسي بدلاً من تلك التي تعتمد على مراوح ضمانًا للتكيف مع الرياح القادمة من جميع الاتجاهات.

    من خلال جعل هذه الجوانب أساسًا لتوليد الطاقة وتخزينها في المنزل، يظهر نظام مستقل خارج الشبكة، قادرًا على تكملة الطاقة دون الحاجة إلى ربط خطوط الكهرباء، مما يثبت فائدته خلال الكوارث مثل الزلازل.

    في حين يمكن أن يحدث توليد الطاقة الميكروبية في مواقع بلديات مختلفة لزيادة توليد الطاقة، تستدعي الاحتياجات الكبيرة للطاقة النظر في توليد الطاقة من المد والجزر على طراز النابض المطور من قبل شركات يابانية للمحيطات والأنهار.

    نظرًا لأن أمواج البحر في حركة مستمرة، فإن توليد الطاقة من المد والجزر على طراز النابض يمكن أن يوفر كمية مستقرة من الكهرباء بغض النظر عن النهار أو الليل، مما يتطلب بنية تحتية أقل حجمًا بسبب تصميمه البسيط. زيادة عدد التثبيتات هي الأساس في رفع إجمالي إنتاج الطاقة.

أحد أساليب توليد الطاقة الأخرى هو بطارية المغنيسيوم التي طورها أستاذ في جامعة في طوكيو. تعمل هذه البطارية من خلال غمر المغنيسيوم في الجانب السالب ومادة قائمة على الكربون في الجانب الموجب في ماء مالح لاستخراج الكهرباء. أحد المزايا هو أن المغنيسيوم وفير، حيث يوجد حوالي 1,800 تريليون طن في مياه البحر، متاحة على نطاق عالمي. وميزة أخرى هي إمكانية إعادة استخدام المغنيسيوم المؤكسد المستهلك من خلال تسخينه إلى أكثر من 1000 درجة مئوية لإنشاء بطارية مغنيسيوم أخرى.

كما طور البروفيسور أجهزة تستخدم المرايا لتركيز أشعة الشمس دون استخدام الكهرباء، محولة إياها إلى ضوء ليزري لإشعاع المغنيسيوم المؤكسد، مما يفصل الأكسجين ويسمح باعادة استخدام المغنيسيوم. بالإضافة إلى ذلك، تم تصميم جهاز لتحلية المياه القادر على استخراج المغنيسيوم والملح من مياه البحر.

تبلغ أبعاد بطارية المغنيسيوم المستخدمة في التجارب حوالي 16.3 سم في العرض و23.7 سم في العمق و9.7 سم في الارتفاع، وزنها حوالي 2 كيلوغرام بعد الملء، وتوفر قدرة إنتاجية قصوى تصل إلى 250 واط. يمكن أن تشغل هذه البطارية ثلاجة بقوة 250 واط لمدة ساعة واحدة. ومن خلال ربط خمسة أو عشرة من هذه البطاريات، يمكن أيضًا توفير الطاقة لأجهزة أكبر تتطلب مزيدًا من الطاقة. وقد تم الإعلان أن سيارة مجهزة ببطارية مغنيسيوم تزن 16 كيلوغرام يمكنها السفر لمسافة 500 كيلومتر.

أثناء تحلية مياه البحر، تظل كلوريد المغنيسيوم (الملح) ونيغاري (كلوريد المغنيسيوم). عند تطبيق شعاع ليزر على كلوريد المغنيسيوم، يتم إنتاج المغنيسيوم. بالإضافة إلى ذلك، يوجد المغنيسيوم بكثرة في رمال الصحراء. يُقترح أن يمكن الحصول على 13 كيلوغرامًا من المغنيسيوم من 10 أطنان من مياه البحر، وهو ما يعادل استهلاك الكهرباء لمنزل قياسي لمدة شهر واحد.