បៃតង៖ ជំហានបន្ទាប់នៃថាមពលដែលមាននិរន្តរភាព និងកកើតឡើងវិញ។

នៅពេលដែលយើងជួបប្រទះនឹងការវិវឌ្ឍន៍យ៉ាងឆាប់រហ័សក្នុងការអភិវឌ្ឍន៍បច្ចេកវិទ្យាក្នុងទសវត្សរ៍ចុងក្រោយនេះ គំនិត និងការព្យាយាមកាន់តែច្រើនឡើងៗចាប់ផ្តើមលេចឡើង ដើម្បីប្រយុទ្ធប្រឆាំងនឹងផលប៉ះពាល់នៃការប្រែប្រួលអាកាសធាតុ។ ជាឧទាហរណ៍ អ្នកសិក្សា និងឧស្សាហកម្ម បានដឹងកាន់តែខ្លាំងឡើងថា ឥន្ធនៈហ្វូស៊ីលកាន់តែមានលទ្ធភាពតិច ហើយដូច្នេះបានព្យាយាមបង្កើតដំណោះស្រាយថាមពលជំនួសផ្សេងៗ ដែលមានទាំងនិរន្តរភាព និងអាចកកើតឡើងវិញបាន។ ការខិតខំប្រឹងប្រែងបែបនេះ - ដូចដែលអ្នកប្រហែលជាគិត - នឹងមិនដែលជាដំណើរការងាយស្រួលនោះទេ ប៉ុន្តែលទ្ធផលគឺមានតម្លៃវានៅទីបញ្ចប់។ ក្រុមពីរផ្សេងគ្នាបានបង្កើតដោយជោគជ័យនូវការច្នៃប្រឌិតដែលអាចផ្លាស់ប្តូរជីវិតទាក់ទងនឹងការបង្កើតថាមពល ដែលអ្នកអាចអានព័ត៌មានលម្អិតខាងក្រោម។

ជាចំណាំមួយ មុននឹងយើងបន្ត វាជាការសំខាន់ដែលត្រូវចងចាំថាគំនិតនៃថាមពលកកើតឡើងវិញប្រកបដោយនិរន្តរភាព និងថាមពលកកើតឡើងវិញ - ខណៈពេលដែលពួកគេចែករំលែកភាពស្រដៀងគ្នាមួយចំនួន - នៅស្នូលគឺពិតជាខុសគ្នាពីគ្នាទៅវិញទៅមក។ ថាមពលប្រកបដោយនិរន្តរភាព គឺជាទម្រង់ថាមពលណាមួយដែលអាចបង្កើត និងប្រើប្រាស់បានដោយមិនប៉ះពាល់អវិជ្ជមានដល់មនុស្សជំនាន់ក្រោយ។ ម្យ៉ាងវិញទៀត ថាមពលកកើតឡើងវិញ គឺជាថាមពលដែលមិនត្រូវបានបាត់បង់នៅពេលដែលវាប្រើប្រាស់ ឬអាចបង្កើតឡើងវិញបានយ៉ាងងាយស្រួលបន្ទាប់ពីវាប្រើប្រាស់។ ប្រភេទទាំងពីរនេះគឺមិនប៉ះពាល់ដល់បរិស្ថាន ប៉ុន្តែថាមពលប្រកបដោយនិរន្តរភាពអាចប្រើប្រាស់បានទាំងស្រុង ប្រសិនបើវាមិនត្រូវបានអភិរក្ស ឬត្រួតពិនិត្យឱ្យបានត្រឹមត្រូវ។

Kite Powered Wind Farm របស់ Google

ពីអ្នកបង្កើតម៉ាស៊ីនស្វែងរកដ៏ពេញនិយមបំផុតរបស់ពិភពលោកមកប្រភពថ្មីនៃថាមពលប្រកបដោយនិរន្តរភាព។ ចាប់តាំងពីការទិញ Makani Power ដែលជាការចាប់ផ្តើមដែលឧទ្ទិសដល់ការស្រាវជ្រាវថាមពលខ្យល់ក្នុងឆ្នាំ 2013 Google X បានធ្វើការលើគម្រោងថ្មីបំផុតរបស់ខ្លួនដែលមានឈ្មោះថា គម្រោង Makani. Project Makani គឺជាខ្លែងថាមពលដ៏ធំប្រវែង 7.3m ដែលអាចបង្កើតថាមពលបានច្រើនជាងទួរប៊ីនខ្យល់ធម្មតា។ Astro Teller ប្រធាន Google X ជឿជាក់ថា “[ប្រសិនបើ] វាដំណើរការដូចដែលបានរចនា វានឹងជួយបង្កើនល្បឿនការផ្លាស់ប្តូរពិភពលោកទៅកាន់ថាមពលកកើតឡើងវិញយ៉ាងមានអត្ថន័យ”។

មានធាតុផ្សំសំខាន់ៗចំនួនបួននៃគម្រោង Makani ។ ទី​មួយ​គឺ​ខ្លែង ដែល​មាន​រូបរាង​ដូច​យន្តហោះ ហើយ​មាន​រ៉ោតទ័រ​ចំនួន ៨។ រ៉ោតទ័រទាំងនេះជួយយកខ្លែងចេញពីដី និងរហូតដល់កម្ពស់ប្រតិបត្តិការដ៏ល្អប្រសើររបស់វា។ នៅកម្ពស់ត្រឹមត្រូវ rotors នឹងបិទ ហើយការអូសដែលបានបង្កើតពីខ្យល់ដែលផ្លាស់ទីឆ្លងកាត់ rotors នឹងចាប់ផ្តើមបង្កើតថាមពលបង្វិល។ បន្ទាប់មកថាមពលនេះត្រូវបានបំប្លែងទៅជាអគ្គិសនី។ ខ្លែង​ហើរ​ផ្ចិត​ផ្ចង់​ដោយ​សារ​តែ​ខ្សែ​ដែល​រក្សា​វា​ឱ្យ​ជាប់​នឹង​ស្ថានីយ​ដី។

សមាសធាតុបន្ទាប់គឺខ្សែភ្ជាប់ដោយខ្លួនឯង។ ក្រៅពីគ្រាន់តែកាន់ខ្លែងទៅនឹងដី ក្រវ៉ាត់ក៏ផ្ទេរចរន្តអគ្គិសនីដែលបង្កើតទៅស្ថានីយដី ខណៈក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះបញ្ជូនព័ត៌មានទំនាក់ទំនងទៅកាន់ខ្លែង។ ខ្សែនេះត្រូវបានផលិតចេញពីខ្សែអាលុយមីញ៉ូមដែលរុំដោយសរសៃកាបូន ដែលធ្វើឱ្យវាអាចបត់បែនបាន ប៉ុន្តែរឹងមាំ។

បន្ទាប់គឺស្ថានីយ៍ដី។ វាដើរតួជាចំណុចភ្ជាប់ទាំងពីរក្នុងអំឡុងពេលហោះហើររបស់ខ្លែង និងកន្លែងសម្រាកនៅពេលដែលខ្លែងមិនប្រើប្រាស់។ សមាសធាតុនេះក៏ប្រើប្រាស់កន្លែងទំនេរតិចជាងម៉ាស៊ីនទួរប៊ីនខ្យល់ធម្មតាផងដែរ ខណៈពេលដែលកំពុងចល័ត ដូច្នេះវាអាចផ្លាស់ទីពីទីតាំងមួយទៅទីតាំងដែលខ្យល់ខ្លាំងបំផុត។

បំណែកចុងក្រោយនៃគម្រោង Makani គឺប្រព័ន្ធកុំព្យូទ័រ។ នេះ​មាន​ប្រព័ន្ធ GPS និង​ឧបករណ៍​ចាប់​សញ្ញា​ផ្សេង​ទៀត​ដែល​រក្សា​ខ្លែង​ដើរ​តាម​ផ្លូវ​របស់វា។ ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាទាំងនេះធានាថាខ្លែងស្ថិតនៅក្នុងតំបន់ដែលមានខ្យល់បក់ខ្លាំង និងថេរ។

លក្ខខណ្ឌល្អប្រសើរបំផុតសម្រាប់ខ្លែង Makani របស់ Google X គឺនៅរយៈកម្ពស់ប្រហែលពី 140m (459.3 ft) ដល់ 310m (1017.1 ft) ពីលើកម្រិតដី និងក្នុងល្បឿនខ្យល់ប្រហែល 11.5 m/s (37.7 ft/s) (ទោះបីជាវាពិតជាអាចចាប់ផ្តើមបង្កើតបានក៏ដោយ។ ថាមពលនៅពេលដែលល្បឿនខ្យល់យ៉ាងហោចណាស់ 4 m/s (13.1 ft/s)) ។ នៅពេលដែលខ្លែងស្ថិតនៅក្នុងលក្ខខណ្ឌដ៏ល្អប្រសើរទាំងនេះ វាមានកាំរង្វង់ 145m (475.7 ft)។

គម្រោង Makani ត្រូវបានគេណែនាំថាជាឧបករណ៍ជំនួសសម្រាប់ទួរប៊ីនខ្យល់ធម្មតាព្រោះវាមានលក្ខណៈជាក់ស្តែងជាង ហើយក៏អាចឈានដល់ខ្យល់ខ្ពស់ផងដែរ ដែលជាទូទៅខ្លាំងជាង និងថេរជាងម៉ាស៊ីនដែលនៅជិតកម្រិតដី។ ទោះបីជាជាអកុសល មិនដូចទួរប៊ីនខ្យល់ធម្មតា។វា​មិន​អាច​ដាក់​នៅ​លើ​តំបន់​ជិត​ផ្លូវ​សាធារណៈ ឬ​ខ្សែ​បណ្តាញ​អគ្គិសនី​បាន​ទេ ហើយ​ត្រូវ​ដាក់​ឱ្យ​ឆ្ងាយ​ពី​គ្នា​ដើម្បី​ចៀសវាង​ការ​ធ្លាក់​រវាង​ខ្លែង។

គម្រោង Makani ត្រូវបានសាកល្បងជាលើកដំបូងនៅ Pescadero រដ្ឋ Californiaជាតំបន់ដែលមានខ្យល់បក់ខ្លាំង ដែលមិនអាចទាយទុកជាមុនបាន។ Google X បានត្រៀមខ្លួនរួចរាល់ហើយ ហើយថែមទាំង "ចង់" យ៉ាងហោចណាស់ប្រាំខ្លែងដើម្បីគាំងនៅក្នុងការធ្វើតេស្តរបស់ពួកគេ។ ប៉ុន្តែក្នុងរយៈពេលជាង 100 ម៉ោងហោះហើរ ពួកគេបានបរាជ័យក្នុងការធ្លាក់ខ្លែងតែមួយ ដែល Google ជឿថាមិនមែនជារឿងល្អនោះទេ។ ជាឧទាហរណ៍ Teller បានសារភាពថាពួកគេមាន "ជម្លោះ" ជាមួយនឹងលទ្ធផល។ “យើងមិនចង់ឃើញវាគាំងទេ ប៉ុន្តែយើងក៏មានអារម្មណ៍ថាយើងបរាជ័យដែរ។ មាន​វេទមន្ត​នៅ​ក្នុង​អ្នក​រាល់​គ្នា​ដែល​ជឿ​ថា​យើង​ប្រហែល​ជា​បរាជ័យ​ព្រោះ​យើង​មិន​បាន​បរាជ័យ»។ ការកត់សម្គាល់នេះអាចមានន័យកាន់តែច្រើន ប្រសិនបើយើងពិចារណាថាមនុស្ស រួមទាំង Google ផងដែរ ពិតជាអាចរៀនបន្ថែមទៀតពីការបរាជ័យ និងការធ្វើខុស។

ថាមពលពន្លឺព្រះអាទិត្យបំប្លែងបាក់តេរី

ការច្នៃប្រឌិតទីពីរបានមកពីការសហការគ្នារវាងមហាវិទ្យាល័យសិល្បៈ និងវិទ្យាសាស្រ្តនៃសាកលវិទ្យាល័យ Harvard សាលាវេជ្ជសាស្ត្រ Harvard និងវិទ្យាស្ថាន Wyss សម្រាប់វិស្វកម្មជីវសាស្រ្តដែលបំផុសគំនិតដោយលទ្ធផលនៃអ្វីដែលហៅថា "ស្លឹក bionic". ការច្នៃប្រឌិតថ្មីនេះប្រើប្រាស់បច្ចេកវិទ្យា និងគំនិតដែលបានរកឃើញពីមុន រួមជាមួយនឹងការកែប្រែថ្មីមួយចំនួន។ គោលបំណងសំខាន់នៃស្លឹក bionic គឺដើម្បីបង្វែរអ៊ីដ្រូសែន និងកាបូនឌីអុកស៊ីតទៅជា isopropanol ដោយមានជំនួយពីថាមពលពន្លឺព្រះអាទិត្យ និងបាក់តេរីហៅថា Ralstonia eutropha - លទ្ធផលដែលចង់បានចាប់តាំងពី isopropanol អាចត្រូវបានប្រើជាឥន្ធនៈរាវដូចជាអេតាណុល។

ដំបូងឡើយ ការច្នៃប្រឌិតកើតចេញពី Daniel Nocera នៃសាកលវិទ្យាល័យ Harvard ជោគជ័យក្នុងការអភិវឌ្ឍន៍កាតាលីករ cobalt-phosphate ដែលប្រើប្រាស់អគ្គិសនីដើម្បីបំបែកទឹកទៅជាអ៊ីដ្រូសែន និងអុកស៊ីហ្សែន។ ប៉ុន្តែដោយសារអ៊ីដ្រូសែនមិនទាន់ចាប់បានជាឥន្ធនៈជំនួសនោះ Nocera បានសម្រេចចិត្តសហការជាមួយ Pamela Silver និង Joseph Torella នៃសាលាវេជ្ជសាស្ត្រ Harvard ដើម្បីស្វែងរកវិធីសាស្រ្តថ្មីមួយ។

នៅទីបំផុត ក្រុមការងារបានបង្កើតគំនិតដែលបានរៀបរាប់ខាងលើ ដើម្បីប្រើកំណែដែលបានកែប្រែហ្សែន Ralstonia eutropha ដែល​អាច​បំប្លែង​អ៊ីដ្រូសែន និង​កាបូនឌីអុកស៊ីត​ទៅជា isopropanol ។ ក្នុងអំឡុងពេលនៃការស្រាវជ្រាវ វាក៏ត្រូវបានគេរកឃើញថា ប្រភេទបាក់តេរីផ្សេងៗក៏អាចត្រូវបានគេប្រើដើម្បីបង្កើតផលិតផលផ្សេងៗ រួមទាំងឱសថផងដែរ។

ក្រោយមក Nocera និង Silver បានគ្រប់គ្រងសាងសង់ bioreactor ពេញលេញជាមួយនឹងកាតាលីករថ្មី បាក់តេរី និងកោសិកាពន្លឺព្រះអាទិត្យ ដើម្បីផលិតឥន្ធនៈរាវ។ កាតាលីករអាចបំបែកទឹកណាមួយ ទោះបីជាវាត្រូវបានបំពុលខ្លាំងក៏ដោយ។ បាក់តេរីអាចប្រើប្រាស់កាកសំណល់ពីការប្រើប្រាស់ឥន្ធនៈហ្វូស៊ីល។ ហើយកោសិកាសូឡាទទួលបានថាមពលថេរដរាបណាមានព្រះអាទិត្យ។ សរុបមក លទ្ធផលគឺជាទម្រង់ឥន្ធនៈពណ៌បៃតង ដែលបណ្តាលឱ្យមានឧស្ម័នផ្ទះកញ្ចក់តិចតួច។

ដូច្នេះ, របៀបដែលការបង្កើតនេះដំណើរការ តាមពិតគឺសាមញ្ញណាស់។ ទីមួយ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រត្រូវធានាថា បរិស្ថាននៅក្នុងជីវប្រតិកម្មគឺគ្មានសារធាតុចិញ្ចឹមដែលបាក់តេរីអាចប្រើប្រាស់ដើម្បីផលិតផលិតផលដែលមិនចង់បាន។ បន្ទាប់ពីលក្ខខណ្ឌនេះត្រូវបានបង្កើតឡើង កោសិកាពន្លឺព្រះអាទិត្យ និងកាតាលីករអាចចាប់ផ្តើមបំបែកទឹកទៅជាអ៊ីដ្រូសែន និងអុកស៊ីហ្សែន។ បន្ទាប់​មក ពាង​ត្រូវ​បាន​កូរ​ដើម្បី​ជំរុញ​បាក់តេរី​ពី​ដំណាក់កាល​លូតលាស់​ធម្មតា​របស់​វា​។ នេះ​ជំរុញ​ឱ្យ​បាក់តេរី​ចិញ្ចឹម​អ៊ីដ្រូសែន​ដែល​ទើប​ផលិត​ថ្មី ហើយ​ទីបំផុត​អ៊ីសូប្រូផាណុល​ត្រូវ​បាន​បញ្ចេញ​ជា​កាកសំណល់​ពី​បាក់តេរី។

Torella មានរឿងនេះនិយាយអំពីគម្រោងរបស់ពួកគេ និងប្រភេទធនធានប្រកបដោយនិរន្តរភាពផ្សេងទៀត "ប្រេង និងឧស្ម័នមិនមែនជាប្រភពប្រកបដោយនិរន្តរភាពនៃឥន្ធនៈ ប្លាស្ទិក ជី ឬសារធាតុគីមីជាច្រើនផ្សេងទៀតដែលផលិតជាមួយពួកគេ។ ចម្លើយដ៏ល្អបំផុតបន្ទាប់បន្ទាប់ពីប្រេង និងឧស្ម័នគឺជីវវិទ្យា ដែលក្នុងចំនួនពិភពលោកផលិតកាបូនច្រើនជាង 100 ដងក្នុងមួយឆ្នាំតាមរយៈការធ្វើរស្មីសំយោគជាងមនុស្សប្រើប្រាស់ប្រេង។