fenntarthatóság
A növekvő energiaigény és a csökkenő erőforrások világának feltétlenül új erőforrásokat kell keresnie.
A megújuló energia az elmúlt években örökké népszerű beszélgetés témája volt, ám az ötlet messze megelőzi az összes „olajcsúcs” beszélgetést: Például mind a szél-, mind a napenergia évszázados ötletek. Az US389124 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalom, a „Solar Cell” 1888-ból származik, míg a szélenergia még régebbi: Európában a szélmalmokat az elmúlt évezred nagy részén őrölték a gabona őrlésére. (Ugyanakkor először egy szélmalmat használták villamos energia előállításához viszonylag nemrég, 1887-ben Glasgowban.)
A fosszilis tüzelőanyagok és más nem megújuló erőforrások alternatíváit továbbra is fejlesztették. Íme 8 közülük. Bár sokuk jelentős indulási költségekkel jár, és nem igazán valósíthatók meg nagy léptékben, ennek ellenére izgalmas új gondolati irányokat képviselnek. Reméljük optimálisan, hogy ezek hozzájárulnak az energiatermelés fenntarthatóbb jövőbe való irányításához (hűvös mérnöki munka révén).
1. Óceánhullámok
Ez egy bója és egy lány története. Ez egy szörnyű büntetés, de valójában az: Annette von Jouanne villamosmérnök egy gondosan épített bója segítségével megpróbálja kiaknázni a tenger erejét. Az ötlet rendkívül egyszerű: rögzítse a rézhuzalt. Helyezzen mágnest körül. Mozgassa fel és le a mágnest (ebben az esetben ez a feladat a hullámok számára). Ez elektromos áramot indukál a vezetékben, amint sokan emlékezni fognak a középiskolai fizika laborból. A víz hullámzása ihlette, miközben szörfözött Hawaii partján, és von Jouanne tovább növelte az ötletét, és a tengerbe tette, hogy megpróbálja felhasználni az óceánhullámok folyamatosan jelen lévő kinetikus energiáját.
Kiderül, hogy az ötlet működik: Egy laboratóriumában egy szimulált átlaghullámmal kipróbált bója három kilovatt energiát hozott létre, vagy elég ahhoz, hogy két házat táplálja, ami lendületet adott a további teszteknek. Első prototípusai rosszul működtek, de ahogy mondja, az áttörések szinte mindig kudarcokon alapulnak, és munkájának trajektíva optimista: Az évek során tervei javultak, és később megnőtt mindkét állami tudományos finanszírozás. és a tiszta energiával foglalkozó vállalatok érdeke.
Von Jouanne továbbra is vezető szerepet játszik a gyorsan fejlődő hullámenergia-kutatás területén, és abban a reményben dolgozik, hogy bója előfordul majd, hogy a tiszta megújuló energiát a nyilvánosság elé terjeszti.
2. Kuka
Az ötlet utópikus: egy gép, amely energiává változtatja a szemetet. Ebben az esetben egy kis utópia elviselte a valós terepi teszteket, bár kevésbé utópikus helyben: Az Egyesült Államok Hadserege két hulladék hajtású generátort használt az iraki Bagdad közelében található műveletek hatalmához. Ez segített enyhíteni a hadsereg számos problémáját ellenséges körülmények között, mivel csökkentette az üzemanyag-kötelékek és a szemeteskocsik szükségességét, amelyek mindkettő könnyű támadási célpont volt. Így jött a hadsereg részben saját aprított papírra és élelmiszer-maradékokra.
A rendszer nagyjából így működik: A száraz szemetet, mint a karton és a habszivacs, pelletként préselik és melegítik, amíg szintetikus gázzá válik, valamivel hasonlóan propánhoz. Eközben az élelmiszer-maradékot és a folyadékokat etanolba erjesztik. A szin-gázt és az etanolt egyesítik a generátor táplálására. A generátornak is igényel némi külső energiát, de a dízelolaj kb. 5% -át használja fel, amelyre általában szükség lenne egy ilyen generátorra, míg az alap a hulladéknak csak a harmadát teszi ki, mint általában.
Az amerikai hadsereg kizsákmányolása bebizonyította a szemetes hatalom életképességét, ezért talán itt az ideje, hogy a kukát kevésbé harcias környezetben helyezzük felhasználásra.
3. Labdarúgás
Képzelje el, hogy a futballjáték által generált energiát az olvasólámpa táplálására használja fel. Pontosan ez az ötlet a Soccket - egy futball-labda - mögött, amely tárolja a játék során felhasznált kinetikus energiát áramként.
Jessica Matthews, a nigériai gyökerekkel rendelkező harvardi egyetemi hallgató akart megtalálni a módját a foci, a világ legnépszerűbb játékának felhasználására a fejlődő országokban élő emberek életének javítására. Az eredmény a Socket, amely 3 óra LED-fényt képes előállítani 30 perc játék közben. Matthews szerint reméli, hogy találmánya elkerüli a petróleum használatát, emlékeztetve Nigériában tett látogatásokra, amelyek során a mérgező lámpa üzemanyag megnehezítette a lány lélegezését.
Bár a projekt korlátai nyilvánvalóak - a Soccket viszonylag magas költségei, az a kis méret, amelyen energiát termelnek -, az ötlet a játékból való hatalom létrehozása elegáns.
4. Kerékpárok
Kapcsolja be a forgattyút, kapcsolja be a lámpát? A kerékpárral működő generátorok meglehetősen sok energiát tudnak termelni: Például egy profi kerékpáros egy órán keresztül 400 watt feletti sebességgel pedállal járhat (pusztán halandó ennek felét képes előállítani). Természetesen ez alig hajtja be a legtöbb ember energiafogyasztását: Az átlagos amerikai ház 2011-ben havonta 940 kilowatt órát használt fel. Ennek ellenére a motorod több, mint elegendő a kis eszközök feltöltéséhez, miközben valószínűleg egészségesen érzékeli, hogyan sok erőfeszítést igényel egy kilowattóra valóban.
Néhány szervezet a kerékpárgenerátorokat helyezte a figyelem középpontjába: Ez a dán szálloda étkezési utalványokat kínál cserébe azért, hogy 15 percig lovagolják a generátoraikat, míg a San Francisco (hol máshol) alapú zenei fesztivál a Rock the Bike kerékpárokat használ a hang fokozására. rendszer.
A Csináld magad rajongói több ingyenes terveket találnak az online felépítésére.
5. Vizelet
Időnként a szűkös források szükségesek innovatív megoldásokhoz. Négy nigériai lány létrehozta a villamos energia előállításának módszerét, amelyet pisilés táplál. Terveik kivonják a hidrogént a vizeletből és hat liter energiát tudnak termelni minden literre.
Prototípusuknak természetesen jelentős korlátai vannak - elektrolitikus cellájának elindításához energiára van szükség, és üzemanyag-forrása, a tiszta hidrogén illékony. A találmány azonban továbbra is lenyűgöző mérnöki jellegű, főként a koruk figyelembe vételével: egyikük sem volt 15 évesnél idősebb a projekt befejezésekor.
6. Sebesség ütések
Előfordulhat, hogy manapság az angliai délnyugati ingázók energiát teremtenek autóikkal: A város megkezdte az elektro-kinetikus közúti rámpák telepítését. Minden rámpa fémlemezeket tartalmaz, amelyeket összenyomnak, amikor egy autó elhalad, és táplálja a belső generátort. Az így előállított energia 5-50 kW között van, az elhaladó jármű súlyától függően.
A Dorset-ben született feltaláló, Peter Hughes 12 évet töltött el annak a koncepciójának a kidolgozásában, amely elősegítheti a villamos lámpák, az útjelző táblák és az egyéb városi infrastruktúrák fejlesztését.
7. Tengeri mikrobák
Egy laikus megfigyelő számára úgy tűnik, hogy az elektromos áramot termelő mikrobák a tudományos és a fantasztikus szél szélén állnak. Ugyanakkor nagyon is valók: A Kelet-Anglia Egyetem kutatói a Shewanella oneidensis néven ismert baktériumtörzst tanulmányozták, amely olyan fehérjéket termel, amelyek képesek elektromos áramot átvinni fémekbe.
A tengeri mikrobát sikeresen szintetizálták mesterségesen, és laboratóriumi vizsgálatok kimutatták, hogy a felszínén lévő fehérjék által termelt energia felhasználható az elektromos energiához. Dr. Tom Clarke, a kelet-anglia biológus elmagyarázza:
A tudósok egy ideje tudják, hogy a baktériumok hatással vannak az ásványokra és a fémekre, ám ez az első alkalom, amikor kimutatták, hogy közvetlenül elektromos áramot bocsátanak ki. Lehet, hogy más fajok is jobban csinálják, mint a miénk. Ezek a baktériumok nagy potenciállal rendelkeznek mikrobiális üzemanyagcellákként, ahol a háztartási vagy mezőgazdasági hulladéktermékek bomlásával villamos energiát lehet előállítani.
8. Szélhevederek
A szélturbinák elképzelése az alternatív energiaágak körében már megalapozott, de a szélöv elképzelése viszonylag új: Shawn Frayne egy 2004. évi haiti egy haiti hálózati horgászközösség utáni utazása során fogalmazta meg ezt. A hagyományos hajtóműves turbinával ellentétben, amely a forgórészeket szélből használja, a szélöv aerodinamikai jelenséget, az úgynevezett aeroelasztikus csapkodást használ, hogy húzza az energiát a szélből.
Ez a technológia képes a szélből energia kinyerésére a szélből, és a hagyományos turbinák számára hozzáférhetetlen költségeket jelent. A Frayne vezetésével a Humdinger szélenergia-csoport jelenleg prototípusának több méretét és modelljét fejleszti és telepíti az egész világon - a szélgömbök már léteznek Hongkongban, Spanyolországban, Ecuadorban és Kanadában.
