يكشنبه ۶ آذر ۱۳۸۴ - سال سيزدهم - شماره ۳۸۶۰ - Nov 27, 2005
آيا منابع تجديدپذير انرژي مي توانند جايگزين مطمئني براي سوخت هاي فسيلي باشند؟
برق گرفتن از باد مي ارزد؟
مهم ترين ايراد انرژي بادي اين است كه هنگامي كه شبكه بيشترين نياز را دارد، باد نمي وزد و عملا توربين ها كارايي ندارند
008757.jpg
گروه دانش و فناوري ـ ذوالفقار دانشي: هواداران دو آتشه انرژي هاي تجديدپذير هفته اي سراسر اضطراب را پشت سرگذاشتند. دليلش هم اين بود كه يك تحليلگر انرژي در مقاله اي عنوان كرده بود برنامه هاي جايگزيني انرژي هاي فسيلي با انرژي هاي تجديدپذير، اندكي بلندپروازانه است.
انرژي هاي تجديدپذير شامل انرژي آب، باد، خورشيد، زمين گرمايي و چند انرژي ديگر، انرژي هاي تميز و رايگاني هستند كه طبيعت در اختيار انسان قرار مي دهد و هيچ آلايندگي هم به دنبال ندارند. بسياري از كارشناسان بر اين باورند كه براي كاهش آلودگي جو زمين و همچنين كاهش هزينه هاي انرژي، بايد به سراغ انرژي هاي تجديدپذير رفت. بسياري از دولت ها هم برنامه هاي بلندمدتي براي جايگزيني انرژي هاي رايج با انرژي هاي تجديد پذير دارند. مانند انگلستان كه قرار است يك پنجم انرژي مصرفي خود را از منابع تجديدپذير توليد كند.
در طرح دولت انگلستان پيش بيني شده بخش اعظم انرژي هاي تجديدپذير كه حدود 20 گيگاوات است، از نيروي باد تأمين خواهد شد (گيگاوات يعني ميليارد وات. بيست گيگاوات انرژي مي تواند دويست ميليون لامپ صد واتي را روشن كند!) ولي يك كارشناس انرژي دانماركي به نام هوگ شرمن مي گويد اين طرح انگلستان بسيار بلند پروازانه است و شبكه انرژي اين كشور نمي تواند بيش از ده گيگاوات انرژي توليد كند.
اين خبر در حالي منتشر مي شود كه طرفداران حفظ محيط زيست. بيش از هر زمان ديگري نگران اند. توني بلر، نخست وزير انگلستان در سخنان اول نوامبر خود نشان داد از نظرات پيشين خود مبني بر كاهش آلاينده هاي گلخانه اي (مانند دي اكسيد كربن) براي كنترل تغييرات آب و هوا عدول كرده است. چند روز بعد، او گفت از كار انداختن نيروگاه هاي هسته اي، فاصله موجود در مصرف و توليد انرژي كشور را افزايش مي دهد و به جاي آن، بهتر است نيروگاه هاي جديدي ساخته شوند.
شرمن در مقاله خود (نشريه گزارش انستيتو مهندسي عمران، مجله 158) اشاره كرده است كه چرا نمي توان بر انرژي باد تكيه كرد. مهم ترين مــشكــل ايــن انرژي، اين است كه هنگامي كه ما بيشترين نياز را به الكتريسيته داريم، باد نمي وزد، بلكه هر وقت خودش خواست مي وزد. (البته مي توان براي يك بازه چندساعتي، جهت و سرعتش را پيش بيني كرد.) از سوي ديگر، در تمام مدت وزش باد نمي توان از آن الكتريسته تهيه كرد. بهترين توربين هاي بادي هنگامي شروع به كار مي كنند كه سرعت باد به چهار متر برثانيه (5/14 كيلومتر بر ساعت) مي رسد و زماني كه سرعت باد به 14 متر بر ثانيه (50 كيلومتر بر ساعت) مي رسد، به بيشترين توان توليد خود مي رسد. اما هنگامي كه سرعت باد از 25 متر بر ثانيه (90 كيلومتر بر ساعت) گذشت، توربين ها خاموش مي شوند تا به تجهيزات انتقال نيرو آسيبي وارد نشود. در اين حالت باد به طوفان تبديل شده است!
شرمن در مقاله خود، دانمارك و آلمان را مثال مي زند كه بخشي از انرژي خود را از توربين هاي بــادي به دســت مـــــي آورنــد. در غرب دانمارك كه يك هفتم انگلستان مساحت دارد، توربين هاي بادي، توانايي توليد 4/2 گيگاوات انرژي الكتريكي دارند كه بيش از 60 درصد نياز منطقه را تأمين مي كند. كاركرد خوب سيستم دانمارك به اين دليل است كه شبكه ارتباطي خوبي بين اين كشور، سوئد و نروژ برقرار است و صادرات و واردات برق طوري تنظيم شده كه تعادل را بين عرضه و تقاضاي برق فراهم مي كند. در حالي كه انگلستان فاقد چنين شبكه انتقال برقي است و توانايي ايجاد آن را هم ندارد.
در آلمان، توربين هاي بادي ظرفيت توليد 17 گيگاوات انرژي را دارند كه معادل 14 درصد كل تقاضاي الكتريسيته است. اما توربين ها به قدري زياد خاموش مي شوند كه در طول يك سال مي توانند فقط 15 درصد ظرفيت اسمي خود را توليد كنند.
آيا با توجه به تجربيات دانمارك و آلمان، انگليسي ها هم بايد نگران نيروگاه هاي بادي خود باشند؟ رابرت گراس از مركز تحقيقات انرژي در لندن مي گويد خير. به نظر او، شبكه مزارع بادي دو كشور به گونه اي است كه قابل قياس با شبكه بادي انگلستان نيست. مزارع بادي دانمارك در غرب اين كشور قرار دارند و مزارع بادي آلمان در شمال غربي آن. از سوي ديگر، وضعيت آب و هوا و اقليم آلمان به نحوي است كه سرعت و جهت باد در آن بسيار متغير است. در حالي كه در انگلستان شبكه توربين هاي بادي در سراسر كشور پراكنده شده است و اگر مزارع باد در يك سوي كشور خاموش شوند، بقيه توربين ها مي توانند برق را توليد كنند. بدين ترتيب، شرايط تأثيرگذار در توليد انرژي دانمارك و آلمان به مراتب متغير از شرايط انگلستان است.
البته بايد به اين نكته هم توجه داشت كه هيچ يك از منابع تجديدپذير انرژي به تنهايي قابل استفاده نيستند، زيرا كنترل شرايط آن ها در دست بشر نيست. بنابراين در كنار آن ها، نيروگاه هايي برپايه سوخت فسيلي يا سوخت هسته اي به تأمين انرژي خواهند پرداخت. دانشمندان انگليسي مي گويند اطلاعات به دست آمده از آلمان و دانمارك به مراتب منفي تر از اطلاعات به دست آمده در انگليس است و بهتر است در كوتاه مدت به آن ها توجهي نشود.
منبع: NewScientist,12Nov2005

چند نكته در مورد انرژي باد
سه ماه تا يك سال كافي است تا يك توربين بادي، مقدار برقي را كه در توليدش مصرف شده باز گرداند.
ظرفيت توليدي 25 گيگاوات انرژي الكتريكي از باد، مي تواند جايگزين 5گيگاوات انرژي الكتريكي توليدي نيروگاه هاي معمولي شود. مانند نيروگاه هاي هسته اي يا سوخت زغال سنگ.
هزينه هر كيلووات ساعت انرژي الكتريكي در ساحل دريا، 2/3 پنس و در فواصل دور از ساحل 5/5 پنس است كه با ظهور فناوري هاي جديد روز به روز كاهش مي يابد. هزينه فعلي عمده فروشي انرژي الكتريكي، 3 پنس در هر كيلووات ساعت است.

پيروزي يكي از نظريه هاي شكل گيري ستاره اي
008760.jpg
يك گروه اخترشناس از ايالات متحده مي گويند فهميده اند تشكيل ستاره ها از ابرهاي گاز چگونه است. آن ها مي گويند همه ستاره ها با رمبش گرانشي كپه هاي مولكولي بزرگ شكل مي گيرند. يعني يك حجم عظيم ماده در اثر جاذبه درهم فرو مي رود و گرم مي شود و ستاره تشكيل مي شود.
دو مدل عمده براي تشكيل ستاره هست. رمبش گرانشي كه يك فرايند از بالا به پايين است و طي آن كپه هاي مولكولي كه صدها بار پرجرم تر از خورشيد ند، به هسته هاي گازي اي  تفكيك مي شوند كه بعدا مي رمبند و ستاره هاي جداگانه، تشكيل مي دهند. برافزايش رقابتي يك فرايند از پايين به بالا است: ستاره ها از هسته هاي كوچكي زاده مي شوند كه با برافزايش ماده از ابرهاي گازي مجاور (و گاهي از طريق برخورد با هم) رشد مي كنند.
مارك كرام هلتس از دانشگاه پرينستون، كريستفر مك كي از دانشگاه كاليفرنيا در بركلي و ريچارد كلين از بركلي و آزمايشگاه ملي لورنس ليورمور، براساس شبيه سازي هاي كامپيوتري ادعا مي كنند نظريه از پايين به بالا نادرست است، چون هسته ها نمي توانند طي عمر ابرها به حد كافي رشد كنند و به اندازه ستاره هاي نوعي برسند. كرام هلتس و همكارانش فرايند برافزايش را براي انواع مختلف كپه هاي مولكولي شبيه سازي كردند و آن هايي را شناسايي كردند كه آهنگ برافزايش در آن ها براي تشكيل، ستاره كافي است. اما اين گونه ها با هيچ يك از چيزهايي كه تاكنون در رصدها ديده شده متناظر نيستند.
كرام هلتس به فيزيكس وب گفت: نتيجه ما اين است كه مدل از پايين به بالا كار نمي كند. هسته ها طي عمر ابرهايي كه درونشان زاده مي شوند، نمي توانند آن قدر رشد كنند كه جرم شان به جرم هاي ستاره اي برسد. ستاره ها از تفكيك توده هاي بزرگ تر درست مي شوند، و اين فرايند تفكيك است كه جرمشان را تعيين مي كند.
اين گروه مي گويد اين نتايج، اين را هم توضيح مي دهد كه از مشاهدات برمي آيد اجسام گوناگوني از كوتوله هاي قهوه اي كوچك گرفته تا ستاره هاي پرجرم، سازوكار تشكيل مشتركي دارند. در مدل برافزايشي، اجسام با جرم هاي مختلف با سازوكارهاي مختلفي تشكيل مي شوند. وجود يك فرايند تشكيل سراسري شايد اين را هم توضيح دهد كه ظاهرا توزيع جرم ستاره هاي تازه تشكيل شده (تابع جرم ـ اوليه) در كل كهكشان و در كهكشان هاي ديگر ثابت است.
كرام هلتس مي گويد: در بسياري از شبيه سازي هاي قبلي خطاي مهمي وجود دارد. چون در آن ها محيط ها را با ويژ گي هايي مدل كرده اند كه با آ ن چه مشاهده شده بسيار متفاوت است. بسياري از اين شبيه سازي ها را قرار است باز بررسي كنند و شايد هم دوباره انجام دهند.
منبع: Staff.alzahra.ac.ir/mamwad

افزايش سلول هاي مغزبراي كنترل اشتها
گروه دانش و فناوري ـ زهرا بخشي: محققان مي گويند نوعي آمپول كه باعث رشد سلول هاي مغزي مي شود، باعث كم شدن 15درصدي وزن موش هاي آزمايشگاهي شده است. متخصصان اميدوارند كه بتوانند از روي اين داروي جديد، داروهايي نيز براي كاهش وزن انسان ها بسازند. دانشمندان اين آمپول را به طور تصادفي از عوارض جانبي نوعي دارو كه براي بيماري اسكلروز (ALS، بيماري سخت شدن ماهيچه) در دهه 1990 استفاده مي شد، كشف كرده اند. اين دارو كه آكسوكين نام دارد، تأثير زيادي در كنترل ماهيچه ها نداشته، اما گزارش هاي به دست آمده از مصرف كنندگان اين داروها حاكي از كاهش اشتهاي فراوان در آن ها بوده است. زيست شناسان در حال مطالعه تأثير اين دارو در كاهش اشتها هستند تا ببينيد آيا مي توان از اين دارو در برابر مشكل چاقي استفاده كرد يا نه. جفري فليد از دانشگاه پزشكي بوستون مي گويد: مردم همواره مي پرسند كه اين گونه داروها چه نقشي در كنترل وزن دارند؟
نتايج به دست آمده از تأثيرات آكسوكين هنوز آنچنان اميدوار كننده نبوده اند. جنرون، سازنده آكسوكين، در سال 2003 آزمايش هايي را براي استفاده از اين دارو در كنترل وزن آغاز كرد، اما پس از مدتي نااميد شد و دست از آزمايش هاي خود كشيد. اما امروزه دوباره محققان به اين نتيجه رسيده اند كه از چنين داروهايي مي توان در كنترل اشتها و در نتيجه كنترل وزن استفاده كرد.
در تحقيقات بعدي، فليد و همكارانش نوعي تركيب را كه CNTF نام داشت و مانند آكسوكين باعث رشد سلول هاي عصبي مغز مي شد، مورد مطالعه قرار دادند. آن ها مقدار كمي از اين تركيب را به قسمت هيپوتالاموس موش ها كه بر روي اشتها تأثير دارد، تزريق كردند. آن ها همچنين نوعي تركيب شيمي به نام Brdu را كه سلول هاي سبز رنگ جديدي را به وجود مي آورد به موش هاي ديگر تزريق كردند. سپس به هر دو گروه از موش ها غذاهاي پرچربي و شكردار فراوان كه چربي و شكري برابر 2 همبرگر بزرگ و يك ليوان نوشابه بزرگ دارند، دادند. موش هايي كه تركيب CNTF به آن ها تزريق شده بود طي 2 هفته 16 درصد از وزن خود را از دست دادند و تا 5 هفته اين شرايط جديد خود را حفظ كردند. گروه تحقيقاتي فليد، مغز اين موش ها را براي كشف چگونگي تأثير اين تركيب مورد مطالعه قرار دادند. موش هايي كه CNTF به آن ها تزريق شده بود 5 برابر موش هاي بدون تزريق سلول هاي Brdu داشتند و اين ثابت مي كرد كه اين تزريق باعث رشد سلول هاي مغزي اين موش ها شده است. هنوز مشخص نيست كه چگونه ايجاد سلول هاي جديد در هيپوتالاموس باعث كم شدن اشتها مي شود. اما متخصصان معتقدند كه اين سلول هاي اضافي، باعث حساس شدن بيشتر هيپوتالاموس در برابر نوعي هورمون به نام ليتپن كه اشتها را تنظيم مي كند مي شود. رابطه بين ليتپن، افزايش سلول هاي مغز و اشتها، مدت ها پيش ثابت شده است. اما متخصصان معتقدند كه تعداد سلول هاي مغز در هنگام تولد، ثابت شده و غيرقابل تغيير است. اما امروز اين گونه به نظر مي رسد كه مي توان سلول هاي مغز را افزايش داد. ريچارد ديسكولي كه به تازگي مطالعاتي را در مورد هورمون هاي كنترل اشتها در بيمارستان كودكان لس آنجلس آغاز كرده است مي گويد: افزايش سلول هاي مغز و تأثير آن برليتپن مي تواند به كنترل جذب غذا كمك فراواني كند. اما استفاده از اين روش در جلوگيري از چاقي در انسان ها زمان و كار فراواني مي برد.
منبع: Nature.com

اميدهاي تازه به واكسن مالاريا
008754.jpg
فاطمه افشار: يك واكسن مالاريا مي تواند كودكان را حداقل تا 18 ماهگي در برابر اين بيماري مصون كند.پژوهشگراني كه در موزامبيك به تحقيق مشغول هستند، و اكسني كشف كرده اند كه تا ميزان 35 درصد ابتلا به مالارياي خفيف و تا 50 درصد خطر مالارياي حاد را كاهش مي دهد. پيشتر معلوم شده بود كه اين واكسن تا شش ماه در برابر مالاريا مصونيت ايجاد مي كند. اما به نظر متخصصان، تجديد واكسن  در هر شش ماه يك بار در آفريقا امكان پذير نيست. اكثر متخصصان معتقدند هيچ اميد فوري براي كشف واكسني كه بتواند مالاريا را به كلي از بين ببرد يا حداقل مصونيت مادام العمر در برابر آن ايجاد كند وجود ندارد. اما واكسني كه مالاريا را تبديل به عفونت ملايمي نمايد، مي تواند بر كاهش خطرات اين بيماري تأثير جدي بگذارد.
دكتر جو كهن، معاون تحقيقات و توليد واكسن براي بيماري ها در مؤسسه گلاكسو اسميت كلاين، مي گويد: ما با هزاران كودك ديگر آزمايش خواهيم كرد. احتمالا بين 10 تا 15 هزار كودك واكسينه خواهند شد و دو سال تا دو سال و نيم ديگر نتيجه كارمان معلوم مي شود. ما اميدواريم تا سال 2010 بتوانيم تقاضاي ثبت اين واكسن را تسليم مقامات مربوط كنيم. گلاكسو اسميت كلاين از سال 2001 با كمك دانشگاه بارسلونا، وزارت بهداري موزامبيك و مؤسسه واكسن مالاريا در تحقيقات مربوط به اين واكسن فعال بوده است.
منبع: مؤسسه اطلاع رساني توسعه فناوري زيستي

اينشتين اشتباه نكرده بود
پارس اسكاي:تحقيقات جديد درباره ابر نواخترها سرنخ هاي وسوسه انگيزي در مورد انرژي تاريك به ما مي دهند. بر اساس پژوهشي كه تيمي از پژوهشگران در فرانسه و كانادا و دانشمندان تلسكوپ بزرگ آكسفورد، كلتك و بركلي انجام داده اند، انرژي تاريك مرموز كه انبساط رو به افزايش كيهان را باعث مي شود مانند معادله كيهاني مشهور اينشتين عمل مي كند. مشاهدات آن ها آشكار مي كند كه انرژي تاريك با دقت ده درصد مانند ثابت كيهاني اينشتين رفتار مي كند. اينشتين براي توجيه مدل جهان ايستا يك ثابت به معادله اش اضافه كرد ولي بعد ها آن را پس گرفت.
پروفسور ري كارلبرگ از بخش اخترشناسي و اخترفيزيك دانشگاه تورنتو مي گويد: اين يافته اهميت زيادي دارد. رصدهاي ما با برخي ايده هاي نظري در مورد ماهيت ماده تاريك اختلاف دارند. اين ايده هاي نظري پيش بيني مي كنند كه انرژي تاريك مي بايد با انبساط كيهان تغيير كند اما تا آن جايي كه ما مشاهده مي كنيم اين گونه نيست. پژوهشگران با استفاده از يك دوربين مبتكرانه 340 ميليون پيكسلي بنام مگاكم موفق به اين كشف شدند. اين دوربين توسط آژانس نيروي اتمي فرانسه و بخش تلسكوپ هاوائي-فرانسه-كانادا ساخته شد. پير آستير يكي از دانشمندان مركز ملي پژوهش هاي علمي فرانسه مي گويد: حوضه ديد وسيع اين دوربين كه چهار قمر در يك تصوير آن جاي مي گيرد، به ما اين توانايي را داد تا به طور همزمان و بسيار دقيق تعدادي ابرنواختر كه رويدادهاي بسيار نادري هستند را اندازه گيري كنيم. ريچارد اليس، پروفسور اخترشناسي در كلتك مي گويد رصد هاي پيشرفته از ابرنواخترهاي دوردست، مستقيم و فوري ترين شيوه اي است كه ما به واسطه آن مي توانيم در مورد انرژي تاريك اسرارآميز آگاهي حاصل كنيم. از لحاظ كيفي و كمي اين يك قدم بزرگ به جلو مي باشد.
اكنون به نظر مي رسد مشاهداتي كه توسط اين گروه بين المللي از اخترشناسان صورت مي گيرد نشان مي دهد كه انرژي تاريك، مانند ثابت كيهاني بوده و در سرتاسر زمان و فضا بدون تغيير است. با اندازه گيري فاصله تا 71 ابرنواختر دوردست، دانشمندان توانستند با اطمينان بسيار زياد مشخص كنند كه انرژي تاريك، همين تأثير را بر روي نور ابرنواخترها اعمال مي كند كه اين تأثير با فاصله ابرنواخترها تغيير نمي كند. پل پرلماتر كه پروفسور فيزيك دانشگاه كاليفرنيا است، مي گويد اين يافته ها نسل جديد و شگرفي از پژوهش هاي كيهان شناسي را با استفاده از رصد ابرنواختر به وجود مي آورند. اين اطلاعات از آن چه ما 10 سال پيش تصور مي كرديم شگرف تر مي باشند. اين يافته يك قدرداني واقعي از سازندگان اين تجهيزات، تحليل هاي گروه پژوهشي و ديد علمي گستره جوامع علمي فرانسه و كانادا است.

دانش فناوري
اجتماعي
اقتصادي
بـورس
حوادث
خارجي
سياسي
داخلي
شهري
ورزش
صفحه آخر
همشهري ضميمه
همشهري ايرانشهر
|  اجتماعي   |   اقتصادي   |   دانش فناوري   |   بـورس   |   حوادث   |   خارجي   |   سياسي   |   داخلي   |  
|  شهري   |   ورزش   |   صفحه آخر   |  
|   صفحه اول   |   آرشيو   |   شناسنامه   |   چاپ صفحه   |