3 տեխնոլոգիա, որոնք անսովոր են նույնիսկ 2019թ

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

Միջուկային միկրո-մարտկոց, աշխարհում առաջին «ալիքային» էլեկտրակայանը և սուզանավ։ Այժմ մենք ձեզ ավելի մանրամասն կպատմենք այս երեք անսովոր զարգացումների մասին ավելի մանրամասն:

«Հավերժական» միջուկային մարտկոց NanoTritium

2005 թվականին կանադական CityLabs ընկերությունը սկսել է մարտկոցի ակտիվ մշակումը, որը կարող է երկար տարիներ աշխատել: Իրենց հետազոտություններում ինժեներները սկսել են Լարի Օլսենի զարգացումից, որը սկսվել է քսաներորդ դարի յոթանասունականներին: Հենց այդ ժամանակ Օլսենն առաջարկեց ռադիոիզոտոպային էներգիայի աղբյուրի մոդել։

Իսկ 2008 թվականին՝ աշխատանքի մեկնարկից երեք տարի անց, CityLabs-ը «վաճառքի համար» առաջարկեց NanoTritium-ի առաջին նմուշները՝ կոմերցիոն P100 մարտկոցը: Նրա առավելագույն հզորությունը փոքր է` ընդամենը յոթանասունհինգ նանովատտ, տարբեր տարբերակները ունակ են արտադրել հիսունից երեք հարյուր նանոամպեր: Ծառայության ժամկետը `քսան տարի (պլյուսով, ինչպես ասում են մշակողները): P100 մարտկոցների թողարկման ձևը LCC 44 և LCC68 միկրոսխեմաների տեսքով է:

Ի տարբերություն քիմիական մարտկոցների՝ NanoTritium-ը էներգիայի ֆիզիկական աղբյուր է, այսինքն՝ այն չի պարունակում ակտիվ քիմիական նյութեր։ Չնայած հելիումն արտազատվում է շահագործման ընթացքում, այն չափազանց փոքր քանակությամբ է և թունավոր վտանգ չի ներկայացնում: Նաև անվտանգ է մարդկանց և տրիտիումի քայքայման հետևանքով առաջացած ճառագայթման համար (գիտնականները կարծում են), քանի որ այն օդում տարածվում է մարտկոցից բառացիորեն մի քանի միլիմետր հեռավորության վրա:

P100 տրիտիումային մարտկոցի շահագործման սխեման

Մարտկոցի հիմքը տրիտիումի քայքայումն է (սա ջրածնի ծանր իզոտոպ է, շատ հազվադեպ և թանկ): Տրիտիումի կիսատ կյանքը տասներկու տարուց մի փոքր ավելի է: Այն ստացվում է երկու եղանակով՝ լիթիումը ճառագայթելով լիթիումի իզոտոպով և նեյտրոններով, կամ ռեակտորների «ծանր» ջուրը մշակելով։

2018-ին CityLabs-ը ներկայացրեց նոր NanoTritium շարքը՝ P200, սնուցման աղբյուր՝ 0,8-ից մինչև 2,4 վոլտ լարման և 52-ից մինչև 156 միկրոամպեր հզորությամբ: Մարտկոցները կարող են աշխատել մինուս քառասուն-պլյուս ութսուն աստիճան ջերմաստիճանի պայմաններում:

Նման ցածր էներգիայի մարտկոցների կիրառությունները իրականում բավականին բազմազան են՝ ճնշման / շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանի տվիչների, խելացի սենսորների, բժշկական իմպլանտների, վերալիցքավորվող լիթիումի մարտկոցների, կիսապասիվ և ակտիվ RFID-ի (ռադիոհաճախականության նույնականացում), սիլիկոնային ժամացույցների, SRAM հիշողության կրկնօրինակում, խորը ծովում: նավթահորերի սենսորներ, ցածր էներգիայի պրոցեսորներ (օրինակ՝ ASIC, FPGA, MicroController բլոկներ և այլն):

Pelamis Wave Power - «ծովային օձեր», որոնք ուտում են ալիքները

Երկրի ծովերի և օվկիանոսների ալիքներից առաջացած էներգիան հսկայական է: Եղել են նույնիսկ գիտնականներ, ովքեր հաշվարկել են, որ այն հավասար է երկու տերավատտի։ Ճշգրիտ թիվն այնքան էլ կարևոր չէ, թե ոչ, գլխավորն այն է, որ այդ ռեսուրսը վերականգնվող է և ոչ մի կերպ չի ազդում աշխարհում էկոլոգիական իրավիճակի վատթարացման վրա։

Pelamis Wave Power ընկերության շոտլանդացի ինժեներները փորձել են օգտագործել այս էներգիան և կառուցել զարմանալի մեխանիզմ։ Դրա զարգացումը սկսվել է դեռևս 1998 թվականին, հենց այդ ժամանակ էլ ծագեց գաղափարը, բայց ընկերությունը երկար ժամանակ չէր գտնում դրա կառուցման համար անհրաժեշտ միջոցները։ 2002 թվականին հետազոտական դրամաշնորհ ստանալուց հետո նախատիպը կառուցվեց Pelamis Wave Power-ում: Դրա հիման վրա 2005 թվականին պայմանագիր է կնքվել պորտուգալական Enersis ընկերության հետ՝ աշխարհում առաջին «ալիքային» էլեկտրակայանի կառուցման համար։

Պորտուգալական կայանի հիմքը Pelamis P-750 փոխարկիչներն են՝ յուրաքանչյուրը հարյուր քառասուն մետր երկարությամբ և երեքուկես մետր «հաստությամբ», նրանք նույնպես կշռում են շատ՝ մոտ յոթ հարյուր հիսուն տոննա (ամբողջովին բեռնված): Pelamis P-750-ը չորս հատվածից բաղկացած կիսաընկղմված կառույց է, որոնք միացված են հատուկ ծխնիներով: Ալիքների վրա ճոճվելով՝ «կարմիր ծովային օձի» հատվածները թեքվում են այս ծխնիների մոտ։

Յուրաքանչյուր փոխարկիչ օգտագործում է էներգիայի փոխակերպման երեք մոդուլ: Դրանք բաղկացած են բարդ փակ հիդրավլիկ համակարգից, որտեղ հիդրավլիկ մխոցները յուղ են մղում՝ ստիպելով էլեկտրական գեներատորներին պտտվել։ Անհրաժեշտ է նաև խելամտորեն տեղադրել փոխարկիչները. այնտեղ, որտեղ ավելի շատ ալիքներ կան, այնտեղ, ավելի ուժեղ ճոճվելով դրանց վրա, Պելամիսը ավելի շատ էլեկտրաէներգիա կարտադրի:

2008 թվականի աշնանը Պորտուգալիայի հյուսիս-արևմտյան ափերի մոտ՝ Պովուա դե Վարզիմայի մոտ, Agucadoura Wave Farm էլեկտրակայանն արտադրեց ալիքներից «վերցված» առաջին էլեկտրաէներգիան։ Մեկ «օձի» փոխարկիչ Pelamis P-750-ի գագաթնակետային հզորությունը 750 կՎտ է: Պորտուգալական էլեկտրակայանն ունի երեք կայանք. Այսպիսով, ըստ հաշվարկների, դրանք ի վիճակի են մատակարարել մինչև երկու և քառորդ մեգավատ (պետք է ասեմ, որ գործարկվելով, միջինում յուրաքանչյուր կայանք արտադրում էր հարյուր հիսուն կիլովատ, կամ չորս հարյուր հիսուն բոլորը միասին):

Այս անհավանական տեղադրման հետագա ճակատագիրը տխուր է։ Երկու ամիս աշխատելուց հետո այն անջատվել է և վերադարձվել է Pelamis Wave Power-ին՝ հոդերի առանցքակալների խնդիրները շտկելու համար: Միևնույն ժամանակ, Babcock & Brown-ը (PWP-ի հիմնադիրը) ստիպված էր վարձել երրորդ կողմի մենեջեր ֆինանսական դժվարությունների պատճառով։ Pelamis նախագիծը պաշտոնապես փակվել է։

Հ. Գ. Սակայն այսքանով պատմությունը չի ավարտվում։ 2016 թվականի հոկտեմբերին, երբ չինական ընկերությունը ներկայացրեց ծովային օձի նմանատիպ արտադրանքը, Pelamis Wave Power-ի նախկին աշխատակիցները շահարկում էին արդյունաբերական լրտեսության մասին. 2011 թվականին չինական պատվիրակության այցելությունից հետո ընկերության շենքից մի քանի նոթբուքեր էին անհետացել:

Դե, ևս մեկ տեխնոլոգիա, ավելի շուտ որպես զվարճանք.

Զարմանալի Necker Nymph-ը «թռչում» է ջրի տակ

Պատկերացրեք՝ մի սարք, որը հիշեցնում է թեթև շարժիչով ինքնաթիռ, որը սահուն օրորվում է ալիքների վրա: Իսկ հետո օդաչուն, համոզվելով, որ իր ուղեւորներն իրենց տեղերում են, արագացնում է իրեն՝ ստիպելով «սուզվել»… Եվ, գնալով ավելի ու ավելի հեռու, տանում է նրան ջրի շողշողացող մակերեսից՝ դեպի անմոռանալի ստորջրյա ճանապարհորդություն։.

Նման սարք իրականում գոյություն ունի։ Նրա անունն է Necker Nymph, իր տեսակի մեջ առաջին ստորջրյա մեքենան: Դիզայնն ունի բաց օդաչուական խցիկ, օժտված է դրական լողունակությամբ և, որ ամենակարևորն է, օգտագործում է ոչ թե սովորական մեթոդ (բալաստ) սուզվելու համար, այլ թևերի «աերոդինամիկ» հատկությունները։

Ինքնաթիռում կարող է լինել երեք մարդ՝ մեկ «օդաչու» և երկու «ուղևոր»։ Նրանք պաշտպանված են հանդիպակաց ջրից ֆեյրինգներով, ինչպես մրցարշավային մեքենաների վրա՝ հատուկ «առջևի ապակիներ», որոնք ազատում են ջրի հոսքի ճնշումը։ Ավելի պանորամային տեսարան բաց օդաչուների խցիկից դժվար է պատկերացնել: Վերահսկումն իրականացվում է օդաչուի կողմից՝ օգտագործելով joystick:

Ջոյստիկը կառավարում է թեքությունը, ոլորումը և թեքությունը, իսկ շնչափող փայտիկը կառավարում է առաջ և հետ շարժումը: Թռիչքի և նավիգացիոն համակարգիչը (FAN-C), որը նման է ժամանակակից կործանիչներին օգտագործվողներին, վերահսկում է արագությունը, խորությունը և պահպանում է սուզումը կանխորոշված սահմաններում: Նավը հագեցած է նաև եռակի ավելորդ կենսաապահովման համակարգով և ցանկացած անսարքության դեպքում ինքնաբերաբար կվերադառնա մակերես:

Սուզման տևողությունը երկու ժամ է (ջրասուզակների բալոններում այդքան օդ), առավելագույն խորությունը մոտ երեսուն մետր է, ջրի տակ նվազագույն արագությունը մոտ երկու կմ/ժ է (մեկ հանգույցից մի փոքր ավելի), առավելագույնը՝ մոտ։ տասնմեկ կմ / ժ (վեց հանգույց): Necker Nymph-ի չափսերը՝ 4, 6x3, 0x1, 2 մ, քաշը՝ յոթ հարյուր հիսուն կգ:

Hawkes Ocean Technologies-ը (HOT) սկսեց այս տեսակի ապարատի մշակումը 1990-ականների վերջին, երբ DeepFlight սուզանավերը չօգտագործեցին բալաստը սուզվելու համար, այլ օգտագործեցին թևերի կողմից ստեղծված «բացասական վերելքը»: Necker Nymph-ը նույնպես մշակվել է DeepFlight Merlin ծածկանունով:

Այս զարմանալի սարքի սեփականատերը Virgin Group-ի ղեկավար Ռիչարդ Բրենսոնն է, իսկ Գրեհեմ Հոքսը նախագծել և ստեղծել է այն։ Սարքի արժեքը 670000 դոլար է։