Ваш регион: Санкт-Петербург 11:10 Мск 04.12.2016
Информационно-аналитический сервис
строительного сообщества
Публикации
11.03.2016

Осторожно: Очень Альтернативная Энергетика

Казалось бы, в последние годы во всем мире альтернативная энергетика стала явлением привычным и почти "домашним". Однако, это не совсем так. Хотя кремниевые (и, возможно, даже перовскитовые) солнечные батареи и трехлопастные ветряки начинают распространяться и у нас, ученые и умельцы со всего мира придумывают все новые и новые способы получения альтернативной энергии с разными КПД, которые могут поразить и удивить не только самой своей технологией, но и тем, из чего вообще можно без существенных затрат получить энергию. (Правильный ответ - кажется, почти из чего угодно!)

Воздушные змеи

Об идее добывать солнечную энергию над облаками при помощи огромных воздушных шаров, мы уже писали. Но использование энергии ветра в этом плане - ничем не хуже. На высоте в 800-1000 метров над землей сильный ветер дует постоянно и практически везде, так что проблема выработки "киловаттов" в штиль отпадает сама собой. Воспользоваться этим преимуществом предлагают специалисты итальянской компании KiteGen, предлагающие запустить ввысь "силовых воздушных змеев".

Технология предлагает подъем в воздух специальным образом изготовленных кайтов (воздушных змеев, которые сегодня повсеместно используются в экстремальных видах спорта). При этом выработка электроэнергии происходит на уровне земли, путем преобразования механической энергии колебаний тросов, удерживающих змеев, в электрическую.

К примеру, для того, чтобы выработать 100 МВт электроэнергии требуется на земле установить основание с генератором диаметром 800 м, а к нему прикрепит кайты, с разлетом около 1 км. В данный момент разрабатываются и тестируются "наземные" и "наводные" установки. Летом 2015-го года успешно прошло тестирование генератора на 3 МВт, так что вполне возможно, что скоро об этой технологии мы услышим больше.

Каучуковые Анаконды

Энергия приливов тоже относится к категории альтернативной, только она менее на слуху просто в силу того, что приливы такой силы, которой будет достаточно для получения солидного КПД, встречаются далеко не везде. Традиционные на сегодняшний день системы предполагают для приливных электростанций строительство дамб, но британские ученые и инженеры решили это исправить. В настоящее время идет разработка аппаратов под названием "Анаконда", которые и впрямь визуально напоминают одноименных водоплавающих змей. Такие "Анаконды" из каучука и ткани, по задумке, будут качаться при подъеме воды во время приливов-отливов и передавать колебательную энергию на специальную турбину, вырабатывающую электрический ток, и установленную в хвосте каждого такого аппарата.

anaconda kauchuk.jpg

Тестовые модели достигают в длину девяти метров, но сообщается, что при полноценном запуске данного проекта, размер "водной змеи" достигнет 200 метров в длину, диаметр - 7 метров, вес - 100 тонн, а мощность составит 1 МВт. Стоимость строительства одного такого устройства, правда, оценивается сегодня в 2 миллиона фунтов стерлингов. А целая приливная электростанция "анакондового типа", по первоначальным планам, должна была состоять из 50-ти таких установок, размещенных под водой в нескольких милях от берега.

Насколько удалось выяснить, в данный момент продолжается тестирование, а вместе с ним и работы по удешевлению технологии.

Энергия дождя

И еще немного о воде. Там, где нет многочисленных солнечных дней или постоянных сильных ветров (хотя, как мы уже знаем, заоблачные высоты снимают эту проблему) получить энергию из альтернативных источников можно… во время самого обыкновенного дождя! Ученые уже давно пытаются найти способы вырабатывать электричество, используя энергию падающей с неба влаги. Здесь существует даже несколько подходов. Начнем с наиболее близкого к реализации и широкому распространению.

Технологический университет Мехико в 2014-м году презентовал публике систему Pluvia system. Она создана на основе микротурбин, которые приводит в действие дождевая вода, под силой притяжения земли летящая вниз по водосточным трубам. При помощи вырабатываемой таким, по сути, не хитрым способом энергии можно зарядить, например, 12-вольтный аккумулятор, который впоследствии сможет привести в действие различные домашние приборы или светодиодное освещение. Стоит отметить, что такой генератор разрабатывался специально для бедных и неблагополучных районов Мехико, а таких там не мало.

Размеры генератора невелики - 51 x 254 мм, вода поступает к нему по 13-мм трубе. Кстати, после прохождения турбины, ценная влага затем проходит через угольный фильтр и сливается в резервуар для хранения очищенной воды (ведь с чистой водой в Мексике тоже бывают проблемы). Сообщается, что внедрение таких систем в Мехико уже началось.

Но вышеописанное решение все же носит ограниченный характер. Команды ученых со всего мира бьются над тем, как создать систему, способную вырабатывать энергию от удара дождевой капли о поверхность из пьезоэлектрического материала (например, поливинилденфторида), который может превращать кинетическую энергию в электрическую. На данный момент различные лабораторные тесты показали, что одна капля, в зависимости от своего размера, скорости и высоты падения, может выработать от 1 микроватта до 12 милливатт энергии. Пока тех результатов, которые есть, для коммерческого применения маловато. Однако, ученые, как водится, не сдаются.

Энергия человека

Также в последнее время появляется все больше технологий, основанных на преобразовании в электроэнергию различных действий, которые каждый из нас делает совершенно не задумываясь. Пожалуй, наибольший КПД имеет в этом отношении ходьба. О разработке британскими учеными специальной напольной плитки ЕСТП Блог уже сообщал. Успешность этой плитки, кстати, показывает, насколько большой потенциал есть у применения пьезоэлектрических материалов, которые лежат в основе и этой системы: если один человек, пройдя небольшое расстояние, мощеное такой плиткой, может выработать всего 7 Вт, то, к примеру, десятки тысяч болельщиков, заполнивших стадион, смогут осветить все это сооружение на время игры любимой команды, просто зайдя внутрь, и прошагав до своих мест.

Хотя даже энергию отдельно взятого взрослого человека не следует сбрасывать со счетов. Особенных объемов энергии здесь (пока) ожидать, конечно, не стоит, но вот зарядить свой смартфон, и не вспотев при этом, может быть у вас и получится. С использованием соответствующих технологий, конечно же.

Например, в этом могут помочь ботинки, разрабатываемые учеными из американского Университета Висконсин-Мэдисон. У них уже имеется тестовый образец, позволяющий сгенерировать электроэнергию мощностью примерно 10 Ватт, "собираемую" с одного квадратного метра. Сейчас InStep NanoPower ищет инвесторов, чтобы выйти на коммерческое производство ботинок, которые безусловно бы порадовали многих походников.

Для тех, кому такие ботинки кажутся недостаточно элегантными, сообщаем - в скором времени могут появиться наряды со встроенными в ткань маленькими эластичными солнечными батареями. Команда массачусетского технологического университета во главе с профессором Владимиром Буловичем сообщила о разработке фотоэлементов на основе парилена соответствующего размера и гибкости.

Ну а если идти куда-то вообще лень, это тоже не страшно. Существует идея создания маски (Aire Mask) со встроенной турбиной, которая сможет зарядить мобильный гаджет просто от дыхания его владельца. Но до реализации этой идеи, правда, еще очень далеко.

На десерт - гнилые яблоки

О том, насколько опасными могут быть литий-ионные аккумуляторы, используемые сегодня во всей мелкой мобильной технике, и о том, что их уже нельзя провозить в багаже при авиаперелете, за последние месяцы узнали, наверное, все. И это говорит о многом. Единственное, реальной альтернативы им пока нет. Но разработки уже ведутся.

К примеру, немецкие ученые из Технологического университета Карлсруэ работают над натрий-ионными аккумуляторами, основой которых станет не всякие сложные как для синтеза, так и для понимания несведущего человека химические вещества, а обычные и при этом даже гнилые яблоки! Такая технология будет существенно безопаснее как для природы, так и для нас с вами - пользователей аккумуляторов и того, что они заряжают.

Сейчас ведется лабораторная разработка технологии производства новых аккумуляторов, и энергоемкость образцов уже составляет порядка трети от показателей литий-ионных аккумуляторов, используемых в телефонах. Количество перезарядок без потери емкости тоже обнадеживает.

О планах по производству натрий-ионных аккумуляторов в коммерческих масштабах речи пока не идет, но разработчики уверяют, что в будущем появятся такие "яблочные" аккумуляторы не только для смартфонов, но и для ноутбуков и даже для электромобилей.

Возможно, на текущий момент подобные технологии сейчас кажутся нам смешными или даже фантастическими, но, как не раз показывала практика, скорее всего за ними будущее.

  0
  2723
Темы
Актуально
Обновляем внешний вид дома или квартиры: кладем декоративный камень
25.11 Обновляем внешний вид дома или квартиры: кладем декоративный камень
Отделка декоративной каменной плиткой сегодня становится популярным способом декора. Вот ряд советов по правильному применению этого материала.
 
  2502
Дом с мансардой. Особенности проектирования и строительства
25.11 Дом с мансардой. Особенности проектирования и строительства
Рассмотрим совместно с профессионалом основные нюансы возведения загородного дома с мансардой и выслушаем его рекомендации.
 
  3025