امروزه برای تولید برق ارزان قیمت در سراسر دنیا همه دست به کار شده اند. برای این تولید از هر ابزاری استفاده می کنند تا هزینه ها کاهش یابد و از منابع محدود استفاده شود. منابع ای که در اطراف ما برای تولید برق وجود دارد و ما از آن بی خبر هستیم.

   1) باکتری ها برق تولید می کنند

شکل(1). باکتری ها هم می توانند برق تولید کنند

   محققان دانشگاه آرهوس در تحقیقات خود نشان دادند که باکتری هایی که زیر رسوبات اعماق دریاها زندگی می کنند الکترون هایی را آزاد می کنند که برای تامین انرژی واکنش هایی که این باکتری ها با باکتری های تولیدکننده اکسیژن برقرار می کنند مورد استفاده قرار می گیرد. برخی از میکروارگانیسم ها نیز همانند حیوانات با سوزاندن غذای خود با اکسیژن، انرژی به دست می آورند. باکتری هایی که در لایه های عمیق تر رسوبات زندگی می کنند غذای خود را به دیگر ترکیبات آلی و به سولفات هیدروژن تبدیل می کنند. الکترون هایی که در مدت این واکنش آزاد می شوند در مسیر رسوبات حرکت می کنند و به سفر خود تا رسیدن به سطوح ادامه می دهند و در آن جا سایر باکتری ها برای تولید اکسیژن مورد نیاز سایر ارگانیسم ها از این جریان الکتریسیته استفاده می کنند. در این انتقال برق میان میکروارگانیسم ها، الکترون ها می توانند حتی از یک سانتیمتر و یا ۲۰ هزار برابر ابعاد یک باکتری هم فراتر رود. نتایج این کشف می تواند به بهبود تکنیک های تولید برق توسط میکروارگانیسم ها و ایجاد سوخت های طبیعی کمک کند.

   2) فضولات طیور

شکل(2). از فضولات پرندگان می توان به برق رسید

   دست اندرکاران انرژی در ایالت نوادا می گویند با استفاده از روش پاک و سازگار با محیط زیست، قصد دارند فضولات مرغ ها (بیومس) در این ایالت را برای روشن کردن خانه ها و اداره ها به کار برند. محققان شرکت انرژی پاک (Greenenergy)می خواهند با تبدیل فضله پرندگان (بیومس) به متان و تولید گاز پاک به عنوان یک سوخت تجدیدپذیر الکتریسیته تولید کنند. محققان شرکت انرژی پاک برای حل این مشکل پیشنهاد کردند از متان استخراج شده و تفاله باقی مانده به عنوان کود استفاده شود. قرار است اولین نیروگاه که از این سوخت استفاده می کند در ژوئن ۲۰۱۰ در کارولینای جنوبی شروع به کار کند. این نیروگاه شبیه به بسیاری از نمونه های مشابه در اروپاست و با ۱۳ مرغداری بزرگ به منظور تهیه سوخت آلی قرارداد بسته است. این نیروگاه، برق تولیدی را به صنایع همگانی، کارخانه ها و شرکت تعاونی های روستایی خواهد فروخت. محققان شرکت انرژی پاک اولین گروهی نیستند که تلاش کرده اند از فضولات طیور به عنوان منبع انرژی تجدیدپذیر استفاده کنند.Fibro watt دیگر شرکتی است واقع در پنسیلوانیا که ۳ سایت در ایالت مینه سوتا دارد. عمدتا در کارولینای شمالی و دیگر مناطق آن با استفاده از متان استخراج شده از زباله های دفن شده الکتریسیته تولید می شود. دی اکسید کربن منتشر شده ناشی از سوختن متان در فضا معادل مقداری است که از سوختن زغال منتشر می شود. سوختن زغال سنگ باعث تولید و اضافه شدن دی اکسید کربن جدید به اتمسفر می شود. در حالی که دی اکسید کربن ناشی از سوختن متان همانی است که به صورت طبیعی و در اثر فساد فضولات حیوانی به جو اضافه می شود.

   3) حرکات بدن

شکل(3). پتانسیل راه رفتن برای شارژ تلفن همراه

   گروهی از محققان دانشگاه پرینستون با کمک فناوری نانو موفق به تولید برق از حرکات طبیعی بدن شدند. فیلم های لاستیکی تولیدکننده توان که توسط مهندسان دانشگاه پرینستون ساخته شده، می توانند حرکات طبیعی بدن مانند تنفس و پیاده روی را برای توان دادن به تنظیم کننده های قلب، گوشی های موبایل و سایر افزاره های برقی به خدمت گیرند. این ماده، که از نانوروبان های سرامیکی جاسازی شده در داخل ورقه لاستیکی سیلکونه تشکیل شده است، هنگام خم شدن الکتریسیته تولید می کند و کارآیی زیادی در تبدیل انرژی مکانیکی به انرژی الکتریکی دارد. کفش های ساخته شده از این ماده روزی خواهند توانست انرژی پیاده روی و دویدن را برای تغذیه افزاره های الکتریکی قابل حمل جمع آوری کنند. این ورقه ها با قرار گرفتن بر روی شش ها خواهند توانست حرکات تنفسی را به منبع تغذیه تنظیم کننده قلب تبدیل کنند و نیاز به جراحی برای تعویض باطری های تغذیه آن ها را برطرف کنند. گروه پرینستون اولین تیمی است که با موفقیت سیلیکونه و نانوروبان های تیتانات زیرکونات سرب  (PZT)را ترکیب کرده است .PZT یک سرامیک پیزوالکتریک است به این معنا که با قرار گرفتن تحت فشار مکانیکی می تواند ولتاژ الکتریکی تولید کند. در بین تمام مواد پیزوالکتریک،PZT کارآترین می باشد و قادر است که ۸۰ درصد انرژی مکانیکی اعمال شده را به انرژی الکتریکی تبدیل کند. فرایند ساخت این پژوهشگران با تولید نانوروبان های PZT شروع می شود. آن ها در یک فرایند جداگانه این روبان ها را در داخل ورقه های شفافی از پلاستیک سیلکونه جاسازی کرده و چیزی به نامA«تراشه های پیزو پلاستیکA  درست کردند. سیلیکونه که در کاشت های زیبایی و افزاره های پزشکی استفاده می شود یک ماده زیست سازگار است.

   4)نیروی باد دریایی

شکل(4). بادهای دریایی منبعی مناسب برای تولید برق

   شاید به طور بالقوه بتوان نیاز جامعه جهانی به انرژی را به وسیله تبدیل انرژی باد به الکتریسیته با استفاده از توربین های بادی جبران کرد. با وجود این که دریا از منابع انرژی باد فراوانی برخوردار است، اما توربین های بادی به دلیل نوسانات طبیعی در جهت و قدرت باد قادر به تولید برق مداوم و پایدار نیستند. با توجه به تحقیقات انجام شده در دانشگاه Deloware و Stony Brook می توان برق خروجی از این منابع بادی دریایی را با انتخاب محل های درست که از الگوهای آب و هوایی مناسب بهره می برند و اتصال ژنراتورهای بادی به خطوط انتقال و تقسیم انرژی برق را پایدارتر و مداوم تر از قبل کرد. اگر بتوانیم الکتریسیته تولید شده توسط باد را پایدارتر کنیم، سهم بادها در برآوردن نیازهای بشر به برق بیشتر می شود و منابع تولید برق بیشتری برای انسان به وجود می آید. بررسی ها حاکی از آن است که هنگام طراحی سیستم های انتقال قدرت براساس منابع تجدیدپذیر مانند باد باید فاکتورهای مهم هواشناسی که شامل جریان های غالبا سیستم های پرفشار و کم فشار است در مقیاس قابل توجهی در نظر گرفته شود.

   5)ستاره دریایی

شکل(5). توانایی ستاره دریایی برای تولید برق

   گروهی از دانشمندان سوئدی با کشف یک پروتئین فلورسانت در ستاره دریایی موفق شدند از این جاندار ساکن اقیانوس ها انرژی الکتریکی تجدید پذیر به دست آورند. ستاره های دریایی همواره در گروه جانورانی قرار داشتند که بیشترین ترس و وحشت را در میان انسان ها ایجاد می کنند. اکنون گروهی از محققان دانشگاه گوتبورگ و دانشگاه فناوری چالمرز در سوئد به کشف جدیدی دست یافته اند که می تواند این جانداران به یک منبع مهم انرژی تجدید پذیر تبدیل کند. این دانشمندان موفق شدند امکان تولید انرژی برق از یک پروتئین فلورسانت سبز رنگ (GFP)حاضر در این ارگانیسم دریایی را مورد آزمایش و بررسی قرار دهند. دانشمندان سوئدی یک پانل از جنس دی اکسید سیلیکون با دو الکترود آلومینیومی ایجاد کردند. این دو الکترود از طریق چند قطره از این پروتئین فلورسانت که مستقیم از بدن ستاره دریایی استخراج شده بود تفکیک شدند و هر یک از الکترودها به یک سیم متصل شد. سپس این پانل در معرض نور ماوراء بنفش گذاشته شد و راندمان جذب فوتونها از سوی پروتئین مورد آزمایش قرار گرفت. نتایج این آزمایش نشان داد که پروتئین فلورسانت ستاره دریایی شروع به انتشار الکترون و در نتیجه تولید برق کرد. به گفته این محققان در آینده و با تکامل این پانل ها ستاره دریایی می تواند به یک منبع عالی برای توسعه سیستم های تولید انرژی پاک تبدیل شود.

   6)تولید برق ارزان از ریل های قطار

شکل(6). جریان هوای ایجاد سده توسط قطار ها منبع انرژی الکتریکی

صحبت از قطارهای فوق مدرن همواره از هیجان خاصی برخوردار است. نسل جدید قطار های سرعتی جهان که لوکوموتیوهای آنان نیز ساختار فوق آیرودینامیکی دارند نشان دهنده آن است که در سراسر جهان به طراحی قطارهای مجهز به فناوری های پیشرفته توجه زیادی می شود. تقریبا هر کسی که در نزدیکی ریل های راه آهن زندگی می کند به شما خواهد گفت که قطارهای تندرو که اتفاقا شمار آن ها به سرعت در حال افزایش است در حین حرکت روی ریل جریان قابل توجهی از باد تولید می کنند. شاید برای بسیاری از افراد این جریان هوا چیزی چندان عجیب و هیجان انگیزی نباشد اما برای طراحان صنعتی نظیر کوان جینگ و الساندرو لئونتی نباید از کنار کوچک ترین تحولاتی که می توان از آن ها برای تولید انرژی استفاده کرد بی تفاوت عبور کرد. آن ها برای این که ایده شان را به واقعیت تبدیل کنند به فکر نصب دستگاهی روی ریل قطار افتاده اند که هم زمان با عبور قطار از روی ریل، جریان هوای تولید شده توربین موجود در این مجموعه را به گردش درآورده و در نتیجه الکتریسیته تولید کند. این دستگاه که تحت عنوان T box شناخته می شود قابلیت نصب روی ریل راه آهن و خطوط ریلی مترو را نیز دارد و جدای از این دو مکان از پیش در نظر گرفته شده می توان از آن در سایر نقاطی که همواره منابع مستعد تولید انرژی به هدر می روند استفاده کرد.