Էլեկտրականություն օդից և ջրիմուռներից՝ ածխաջրածնային վառելիքի փոխարեն

2024 Հեղինակ: Seth Attwood | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2023-12-16 16:07

Որպես ածխաջրածնային վառելիքի փոխարինող մարդկությանը առաջարկվում են աղբյուրներ, որոնք սովորաբար կոչվում են այլընտրանքային կամ վերականգնվող: Սա առաջին հերթին արևի, քամու, մակընթացության և հոսքի, ինչպես նաև Երկրի աղիքների էներգիան է: Արդեն հորանջե՞լ եք: Ուրախացեք, դա նրանց մասին չէ: Ավելի օրիգինալ գաղափարներ կան։

Վատ եղանակ չկա…

Թարմ նորություն. Հոնկոնգում ինժեներները ստեղծել են գեներատոր, որը էլեկտրաէներգիա է արտադրում ջրի կաթիլներից: Այլ կերպ ասած, անձրևները կարող են դառնալ վերականգնվող և չափազանց էժան էներգիայի նոր աղբյուր։ Գեներատորը կարող է տեղադրվել տան տանիքին, կամ կարող է տեղադրվել նաև հովանոցային գմբեթի վրա, ինչը թույլ կտա, օրինակ, վատ եղանակին լիցքավորել սմարթֆոնը։ Եվ մոլորակի այն շրջանների համար, որտեղ որոշակի ամիսներ անդադար անձրև է գալիս, նման սարքը նման կլինի մշտական շարժման մեքենային:

Անձրևի կաթիլներից էներգիա ստանալու փորձեր նախկինում էլ են եղել, սակայն գեներատորի հզորությունը շատ փոքր է պարզվել։ Այս անգամ մեզ հաջողվեց ստեղծել բարձր արդյունավետությամբ և հզորության խտությամբ սարք։ Մշակողների գաղափարն էր ծածկել գեներատորի մակերեսը պոլիտետրաֆտորէթիլենի (PTFE) թաղանթով, որն ավելի հայտնի է որպես տեֆլոն: Այս նյութը ունակ է պահել էլեկտրական լիցքը, օրինակ՝ շփման արդյունքում։

Փորձերը ցույց են տվել, որ 15 սմ բարձրությունից ընկնող ջրի մեկ կաթիլը կարող է առաջացնել լարում և հոսանք, ինչը բավարար կլինի հարյուրավոր փոքր լուսադիոդներ լուսավորելու համար։ Գործնական օգտագործման համար նախատեսված սարքի նախատիպը պատրաստ կլինի առաջիկա հինգ տարում, խոստանում են հետազոտողները։

Եվ ահա եղանակի հետ անմիջականորեն կապված մեկ այլ գաղափար. Դրա հեղինակը ամերիկացի ինժեներ Էնթոնի Մամոն է։ Ուսումնասիրելով ցիկլոններ և անտիցիկլոններ ցուցադրող քարտեզները՝ նա մտածեց. քանի որ երկրի որոշ շրջաններում գերակշռում են բարձր ճնշման, իսկ որոշ շրջաններում՝ ցածր ճնշման, ինչո՞ւ դրանք միացնել խողովակով։ Այնուհետև բարձր ճնշման գոտուց օդը կփչի դեպի ցածր ճնշման գոտի՝ երբեմն արագանալով (ինչպես ցույց են տվել հաշվարկները) մինչև գերձայնային արագություններ։ Իսկ եթե խողովակի ներսում տուրբին դնեք, այն կպտտվի նույն հողմաղացի պես, միայն շատ ավելի արագ։

Այժմ Էնթոնի Մամոյի գյուտը (նա ինքը արդեն մահացել է) փորձում է կյանքի կոչել իր հիմնադրած ընկերությունը։ Նրա տնօրենի խոսքով՝ կառուցվող էլեկտրակայանի հզորությունը կկազմի հարյուրավոր մեգավատ։

«Դինամոյին կցեք. թող հոսանքը տա թերզարգացած տարածքներին»

Մենք բոլորս ամեն օր այնքան մարմնի շարժումներ ենք անում, որ ափսոս է վատնված էներգիան։ Ամբողջ աշխարհում ինժեներները մտածում են այս մասին։ Հետաքրքիր առաջարկներ են առաջանում՝ օրինակ օգտագործել պտտվող դռների կամ շրջադարձային բռնակների կինետիկ էներգիան։

Գեներատորի նման դռներ արդեն հայտնվել են Չինաստանում և Նիդեռլանդներում։ Առևտրի կենտրոնների այցելուները ստիպված են հրել դրանք (սովորաբար, ինչպես գիտենք, դռները սկսում են ինքնուրույն պտտվել սենսորից ստացվող ազդանշանի վրա) և այդպիսով արտադրում են անվճար էլեկտրաէներգիա։ Իսկ Ճապոնիայում նույնն արեցին երկաթուղային որոշ կայարաններում պտտվող պտույտներով։ Տոկիոյի Շիբույա կայարանում, բացի այդ, դրանց տակ գտնվող հատակին պիեզոէլեկտրական տարրեր են տեղադրվել։ Նրանք էլեկտրաէներգիա են արտադրում ճնշումից և թրթռումից, որոնք առաջանում են, երբ մեկ այլ ուղևոր անցնում է պտույտի միջով։

Պիեզոէլեկտրական տարրերը, ի դեպ, վաղուց օգտագործվել են «արագաչափերում»: Ամեն ինչ սկսվեց Մեծ Բրիտանիայում, որտեղ գյուտարար Փիթեր Հյուզը ստեղծեց Էլեկտրա-կինետիկ ճանապարհային թեքահարթակը մայրուղիների համար: Ամեն անգամ, երբ մեքենան անցնում է այս սարքի վրայով, որը ներկառուցված է ճանապարհի մակերեսին, այն առաջացնում է էլեկտրական հոսանք։Կա բավականաչափ հզորություն, որպեսզի լուսացույցները աշխատեն և ճանապարհային նշանները ընդգծվեն: Բրիտանացիներն այս տեխնոլոգիան ներմուծեցին մի քանի քաղաքներում, ապա ընդունեցին այն այլ երկրներում։

Բայց քանի որ պիեզոէլեկտրական տարրերը կարող են սահել մեքենաների անիվների տակ, ինչո՞ւ դրանք չդնել հետիոտների ոտքերի տակ: Մեկ այլ բրիտանացի գյուտարար՝ Լոուրենս Քեմբոլ-Կուկը, հորինել է սալաքարեր, որոնք դրա վրայով քայլող մարդկանց ոտնաձայները վերածում են էլեկտրականության: Սեղմվելիս սալիկի մեջ ներկառուցված սարքը թեքվում է 5 մմ-ով: Ստացված վտ-երը կա՛մ պահվում են լիթիումի մարտկոցում, կա՛մ անմիջապես գնում են կանգառների, ցուցափեղկերի և ցուցանակների լուսավորությանը։

Ազատ էներգիայի օգտագործման թեմայի վերջում կնշենք ևս երկու գաղափար, որոնք արդեն դրվել են հոսքի մեջ։ «Ահա մի բալերինա՝ պտտվում է: Աչքերի մեջ պտտվող, պտտվող, շլացնող։ Կցեք այն դինամոյին, թող հոսանքը տա թերզարգացած տարածքներին»,- պնդում է Միխայիլ Ժվանեցկին հումորներից մեկում։ Ինչու է հեծանվորդը ավելի վատ: Ամերիկյան Cycle Atom ընկերությունը թողարկել է սարք, որը լիցքավորում է մարտկոցը ոտնակով քայլելիս, իսկ դրանից՝ ձեր գաջեթները։ Դինամոյով նմանատիպ հավաքածուն արտադրում է Nokia-ն։

Ֆուտբոլ խաղալը նույնպես կարող է օգտակար լինել: Հարվարդի մի խումբ շրջանավարտներ մշակել են գնդակ, որը հարվածի դեպքում էլեկտրաէներգիա է արտադրում: Այն կուտակվում է մարտկոցի մեջ, և կես ժամ խաղալուց հետո բավական կլինի մի փոքր էլեկտրական սարքի, օրինակ՝ լուսադիոդով գրասեղանի լամպը սնուցելու համար։ Այս գնդակը (կոչվում է SOCCKET) ստեղծվել է հիմնականում երրորդ աշխարհի երկրների բնակիչների համար, որոնց տներում վառվում են հնաոճ կերոսինի լամպերը։

Եթերային էներգիա՞ Ոչ մի կեղծ գիտություն

Մեկ այլ վերջին գրառում. Մասաչուսեթսի տեխնոլոգիական ինստիտուտի գիտնականները օդից էլեկտրաէներգիա արտադրելու մեթոդ են մշակել։ Այն հիմնված է հողի Geobacter բակտերիաների մասնակցությամբ քիմիական ռեակցիայի վրա, որից հետազոտողները «հյուսել են» 10 միկրոնից պակաս հաստությամբ նանոլարեր։ Այս բակտերիաներն ունեն մի հետաքրքիր հատկություն՝ նրանք էլեկտրաէներգիա են արտադրում օդի խոնավությունից։ Ըստ հեղինակների՝ սարքը կաշխատի նույնիսկ ծայրահեղ ցածր խոնավությամբ տարածքներում, ինչպիսին է Սահարա անապատը։

Ամերիկյան Ambient Micro ընկերության ինժեներներն էլ ավելի հեռուն գնացին։ Նրանք առաջարկեցին օգտագործել ռադիոալիքների ազատ էներգիան, որը հագեցնում է մեզ շրջապատող տարածությունը։ Սրա մեջ կեղծ գիտություն չկա. ռադիոյի կամ հեռուստատեսային հեռարձակումների ցածր հաճախականության արագընթաց ազդանշանները կարող են վերածվել ուղղակի հոսանքի: Ճիշտ է, սա պահանջում է հատուկ ալեհավաք և հանգույցներ: Ընկերությունն աշխատում է դրանց վրա։ Իհարկե, հզորությունը շատ փոքր է, բայց բավական է լիցքավորել սենսորները և այլ մանրանկարչական սարքերը։

Գերմանիայի Համբուրգ քաղաքում կա տասնհինգ բնակարանանոց շենք, որի ճակատները ծածկված են հարթ ակվարիումներով։ Նրանք բնակեցված են մոտակա Էլբայից արդյունահանված ջրիմուռներով։ Նրանք ծառայում են որպես էներգիայի միակ աղբյուր ջեռուցման և օդորակման համար չորս հարկանի շենքում, որը դարձավ ջրիմուռներով աշխատող աշխարհում առաջին տունը:

Յուրաքանչյուր ակվարիում խարսխված է արտաքին փայտամածի վրա և պտտվում է դեպի արևը, ինչպես արևածաղիկը: Ջրիմուռների ֆոտոսինթեզն օգտագործվում է տուն էներգիա մատակարարելու համար։ Երբ դրանք չափազանց շատ են, մի մասը հանվում է տանկերից և վերածվում կենսավառելիքի, որը ձմռանը տաքացնում է շենքը։ Բնապահպանները կարծում են, որ սա «կանաչ» էներգիայի շատ խոստումնալից աղբյուր է, և նույնիսկ ջրիմուռներն իդեալական վառելիք են անվանում։

Վերջապես, ամբողջովին էկզոտիկ տեխնոլոգիա Փենսիլվանիայից: Տեղի համալսարանի աշխատակիցները ստեղծել են մանրանկարչություն զուգարանով աշխատող էլեկտրակայան: Նրանք ուսումնասիրեցին զուգարանում ապրող բակտերիաները և պարզեցին, որ որոշակի քիմիական ռեակցիայի դեպքում նրանք ունակ են արտադրել էլեկտրոններ: Եթե դրանք «բռնեք», ապա ստացված հոսանքը կբավականացնի զուգարանի լամպը գործարկելու համար։ Եվ եթե ամբողջ քաղաքային կոյուղին ապահովված է նման կայանքներով, ապա տրամվայի և տրոլեյբուսի գծերը կարող են էլեկտրաէներգիա մատակարարվել։

Իսկ ո՞վ կարող է ասել, որ սա «մաքուր» էներգիա չէ։