Новости
НовостиИскать по названию:
Международное сотрудничество Молодежная политика Наука Наука и образование Новости Министерства Образование
Искать по дате:
2021 2022 2023
сбросить фильтр
5
апреля
«Портрет здоровья»: в России создали метод, определяющий состояние здоровья человека по анализу крови
Молекулярный портрет — это динамический набор белков и нуклеиновых кислот (биомакромолекул), которые могут быть обнаружены в крови человека. С их помощью можно опознать происходящие в организме процессы — как нормальные, так и приводящие к нарушениям. Такой молекулярный портрет человека смогли сформировать при помощи масс-спектрометрических измерений сотрудники подведомственного Минобрнауки России Института биомедицинской химии (ИБМХ) имени В.
Наука
5
апреля
Ученые запатентовали новый сорт шлемника — природного успокоительного
В подведомственном Минобрнауки России Всероссийском научно-исследовательском институте лекарственных и ароматических растений (ВИЛАР) получен и запатентован новый сорт шлемника байкальского, который применяют в медицине как успокоительное и гипотензивное средство для лечения различных форм гипертонии. Новый сорт получил название «Аметист». Он был выведен методом индивидуального отбора из культивируемой в ВИЛАР популяции.
Наука
5
апреля
Ученые нашли способ повысить эффективность солнечных батарей из перовскита
Перовскитные солнечные элементы с повышенной эффективностью разработали физики ИТМО, Алферовского университета совместно с зарубежными коллегами.
Наука
4
апреля
Беспрецедентное и плотное сотрудничество: Россия и Узбекистан продолжают взаимодействие в сфере высшего образования
В Минобрнауки России состоялась встреча заместителя Министра науки и высшего образования РФ Ольги Петровой с Чрезвычайным и Полномочным Послом Республики Узбекистан Ботиржоном Асадовым.
Международное сотрудничество
4
апреля
Исследование томских ученых поможет в поисках новых месторождений железной руды
Российские геологи обнаружили необычные минеральные вкрапления в осадочных железистых породах Тургайского прогиба (Северный Казахстан). Это означает, что в образовании этих пород возможно участвовали гидротермальные источники.
Наука
4
апреля
Новые материалы для улавливания аммиака позволят снизить себестоимость удобрений и товаров ежедневного пользования
Ученые разработали менее затратный способ получения аммиака: они создали регенерируемые абсорбенты для его улавливания из газового потока. Разработка обладает высоким экономическим потенциалом: аммиак высвобождается без потерь, а применяемые абсорбенты можно использовать многократно.
Наука
4
апреля
В образовательные программы вузов будет включена компетенция по противодействию экстремизму, терроризму и коррупционному поведению
В федеральные государственные образовательные стандарты вузов будет включена универсальная компетенция по противодействию экстремизму, терроризму и коррупционному поведению.
Новости Министерства
3
апреля
Исследователи выясняют, как различные комбинации мутаций митохондриальной ДНК влияют на организм
Российские ученые в ходе исследования механизмов развития патологий человека, связанных с мутациями ДНК митохондрий, обнаружили, что при определенных сочетаниях мутации могут как усиливать, так и нейтрализовать действие друг друга. Работа выполнена сотрудниками подведомственного Минобрнауки России Орловского государственного университета (ОГУ) имени И. С. Тургенева.
Наука
3
апреля
Российские ученые придумали, как снизить вероятность поломки космических аппаратов при посадке на Луне
Основным источником камней на поверхности Луны стали ударные кратеры, появившиеся от падений метеоритов. Они не видны на изображениях из-за ограниченного разрешения фотоснимков, поэтому о них могут разбиться лунные аппараты при посадке.
Наука
ВИЭ в России: медленный рост
freepik.com
Доля российской возобновляемой энергетики (ВИЭ) не превышает 0,5% от общей выработки, несмотря на наличие локализованных производств комплектующих и развитие проектов. Отрасль покидают западные компании и инвесторы, однако Минэнерго все равно предрекает рост показателей. Как они надеются, достичь их помогут китайские инвесторы, с которыми ведут переговоры российские производители.
Приказано развивать
Развивать альтернативную энергетику в России в 2009 году велел Владимир Путин.
По его мнению, российский потенциал в этой сфере был бесспорным. В 2009 году федеральное правительство выпустило распоряжение «Об основных направлениях государственной политики в сфере повышения энергетической эффективности электроэнергетики на основе использования возобновляемых источников энергии», определив целевые показатели объема производства и потребления электроэнергии из российского сектора ВИЭ. Согласно тексту документа, российский сектор ВИЭ должен был уже в 2010 году составить 1,5%, в 2015 году – 2,5% и в 2024 году -4,5 %.
Предприятиям российской отрасли ВИЭ обещали господдержку, обязав сетевые организации закупать энергию, полученную из альтернативных источников. За последнее десятилетие удалось создать ряд проектов, которые стали основой для развития отрасли. Локализованы иностранные производства внутри страны, открыты ветропарки и солнечные электростанции. Проекты по строительству ветропарков реализовали финская Fortum и итальянская Enel.
«Сегодня в портфеле из 88 ГВт установленной мощности 49 ГВт составляют ВИЭ.
Для сравнения: в 2008 г. на долю ВИЭ в структуре генерации Enel приходилось около 4,5 ГВт. В основном от гидроэлектростанций. Сейчас же большую часть объектов ВИЭ составляют солнечные и ветроэлектростанции», — говорил в интервью «Ведомостям» гендиректор «Энел Россия» Стефан Звегинцов в 2020 году. Отвечающий за развитие альтернативной энергетики дивизион «Росатома» АО «НоваВинд и голландский производитель ветроустановок Lagerwey — создали совместное предприятие по производству комплектующих к ветрогенераторам.
Процесс развития ВИЭ шел небыстро, добиться поставленных властями показателей не удалось. По данным российской ассоциации альтернативной энергетики, сегодня доля ВИЭ-генерации в общего объема выработки электроэнергии составляет около 0,5 %. Но все-таки в России удалось сформировать высокотехнологичный индустриальный кластер по развитию альтернативной энергетики, который мог бы стать заделом для будущих отраслевых успехов.
В эксплуатацию уже введено 2,9 ГВт объектов ВИЭ-генерации: 1,5 ГВт солнечных электростанций (СЭС), 1,4 ГВт ветроэлектростанций (ВЭС), 21 МВт малых гидроэлектростанций (мГЭС).
Всего же совокупная установленная мощность объектов ВИЭ в энергосистеме РФ, включая объекты на розничных рынках – около 3,55 МВт, что составляет примерно 1,4 % от всей установленной мощности в ЕЭС России.
Выработка электроэнергии на генерирующих объектах, функционирующих на основе энергии солнца и ветра в прошлом году составила 5,8 млрд кВт·ч, что соответствует 0,5% в структуре выработки электроэнергии в России, заявил Ведомости. Экология представитель Минэнерго. Наибольшую долю выработал сектор тепловой генерации – 60,7%, в том числе на основе природного газа – 47,8%, угля – 12,6%, прочих видов топлива – 0,2%. Далее в структуре выработки электроэнергии следует атомная генерация – 19,7% и гидрогенерация – 19,1%. Самыми крупными объектами ВИЭ-генерации на сегодня в России являются Кочубеевская ВЭС установленной мощностью 210 МВт и Старомарьевская СЭС мощностью 100 МВт, расположенные в Ставропольском крае.
Все домой
Из-за массовых заявлений иностранных компаний о приостановках инвестиций в российскую альтернативную энергетику, некоторые новые проекты не удастся реализовать.
Собеседники «Ведомости. Экологияи» подчеркивали, что доведут до конца имеющиеся проекты и не отвечали на вопросы о продолжении их деятельности в России. «Все строящиеся объекты по выработке альтернативной энергии будут доведены до конца. Однако будут ли начаты новые в ближайшее время, и кто будет их инвестором, я сказать не могу», — заявил изданию в ходе конференции «Ведомостей» «Российская энергетика: перезагрузка отрасли» директор ассоциация развития возобновляемой энергетики Алексей Жихарев.
В компаниях, развивающих такие проекты, тоже с осторожностью высказывались о дальнейших планах по реализации ВИЭ-проектов. «Азовский ветропарк (90 МВт) ПАО «Энел Россия» в Ростовской области работает и продолжит работать в штатном режиме. Компания также сохраняет обязательства по завершению строительства и вводу в эксплуатацию Кольской ВЭС (201 МВт) в Мурманской области», — заявили в пресс-службе «Энел Россия», оставив без ответа вопрос о дальнейших инвестициях в этот сектор.
Производители комплектующих решили последовать примеру иностранных энергокомпаний и тоже объявили о сворачивании производств.
В начале апреля о намерениях плавно сворачивать бизнес датской Vestas, производителя комплектующих к ветроустановкам, открывшем на территории России два завода, рассказало информагентство «Интерфакс».
Российские производители комплектующих к ВИЭ-механизмам, уверяют, что пока все идет по плану. В дочернем обществе «Росатома» «НоваВинде» «Ведомости. Экологии» заявили, что доля локализации составляет около 70% и у ее сотрудников есть все навыки, необходимые для работы. «Все критически важные элементы ветряных электроустановок мы производим в России. Помимо этого, мы создали эффективную цепочку поставок компонентов, успешно ей управляем и понимаем конъюнктуру рынка и возможные риски. В настоящее время каких-то критических трудностей мы не испытываем», — заявил «Ведомости. Экологии» представитель «НоваВинд».
В этой ситуации, когда одни производства закрываются, а инвесторы снижают объемы инвестиций, Минэнерго приняло решение отложить проведение конкурсов по развитию новых проектов вначале на полгода, а затем на более поздний срок.
«Мы считаем, что правильнее будет отложить проведение отборов где-то еще на 1,5 года. То есть, в целом, сделать отложение на два года», — передал «Ведомости. Экологии» через пресс-службу Минэнерго замминистра Павел Сниккарс.
Восток мог бы и помочь
Несмотря на сложившуюся ситуацию, останавливать развитие российского сектора ВИЭ органы власти не собираются. Например, как выяснили «Ведомости. Экология», Минпромторг против откладывания конкурсов по реализации проектов ВИЭ. «Конкурсы будут отложены в связи со сложившейся ситуацией. Есть такое мнение у Минэнерго, который и является инициатором этой меры. Последний конкурс до 2027 года, в графиках стройка есть, проекты есть, но отбор на реализацию новых проектов будет пока на паузе. Минпромторг не поддерживает эту меру. Думаю, в ближайшее время мы инициируем обсуждение этого вопроса в аппарате федерального правительства», — заявил «Ведомости. Экологии» высокопоставленный источник в Минпромторге.
«Структура механизма стимулирования углубления локализации производства оборудования, используемого при строительстве объектов возобновляемой энергетики сформирована так, чтобы способствовать повышению конкурентоспособности отрасли на внутренних и внешних рынках, усилению индустриальных компетенций ВИЭ, а также обеспечению экспорта высокотехнологичного оборудования и услуг на постоянно растущем рынке.
При этом доля комплектующих отечественного производства до 2030 года для ветровой энергетики составит более 60%, для солнечной – более 85%. Сейчас Минпромторгом России прорабатываются дополнительные финансовые и регуляторные меры поддержки», — ответили «Ведомости. Экологии» в пресс-службе Минпромторга.
Откладывать проекты ВИЭ нельзя, этот шаг снизит активность в отрасли и остановит ее развитие, считают в Госдуме. Случившийся кризис в отрасли показал, что модель ее развития, предусматривающая ориентирование на западных поставщиков, ненадежна и не оправдывает себя. Сейчас у нас есть возможность пересобраться, переформатировать все программы поддержки сектора альтернативной энергетики и переориентировать на то, чтобы действительно у нас производили все критические технологии по ВИЭ, от разработки конструкторской документации до локализации производств всех необходимых компонентов в России. Надо, чтобы мы научились сами их делать. Для дальнейшего развития отрасли необходимо устранять административные барьеры, и это уже задача депутатов, как законодателей.
Послабление могут появиться в секторе регулирования земельных отношений. В частности, нужно предоставить возможность строительства ветропарков без перевода земель сельхоз и лесных фондов, чтобы можно было строить среди лесов и полей. Экология это позволяет, определенные замеры уже сделаны и опыт показывает, что это возможно», — заявил во время конференции «Ведомостей» «ESG – охрана окружающей среды» депутат Госдумы Валерий Соловьев.
Локализация производства с опорой на западные технологии, себя не оправдала, российскому сектору ВИЭ нужна новая модель развития. Как выяснили «Ведомости. Экология» Российская ассоциация ветроиндустрии (РАВИ) собирается привлечь к развитию сектора ВИЭ китайскую компанию. «Это крупный китайский производителей комплектующих к ветроустановкам», — заявил «Ведомости. Экологии» источник в РАВИ. Планируется создание трех групп энергомашиностроительных компаний для ветроэнергетики в России, одна уже создана на базе компании «Татнефть». Создание двух других будет анонсировано в ближайшее время.
«В одну из таких групп вложится ресурсами и наша ассоциация, но пока мне бы хотелось воздержаться от подробностей. Скажу только, что на данном этапе машиностроительные группы формируют свои программы производства ветрогенераторов мегаваттного класса, мы создаем цепочку поставок комплектующих для ВЭУ. Думаю, что ветрогенераторы российского производства появятся на рынке примерно через три года», – заявил «Ведомости. Экологии» основатель и председатель правления РАВИ Игорь Брызгунов.
Новые меры помогут отрасли выстоять, однако гарантий стремительного роста никто не дает. Российский сектор ВИЭ будет расти, пусть и небольшими темпами, считают в Минэнерго. «К 2030 году планируем, что выработка электроэнергии на генерирующих объектах, функционирующих на основе ВИЭ, достигнет 28,1 млрд кВт·ч, что, по нашим оценкам, будет соответствовать 2% в структуре выработки электроэнергии», — заявили «Ведомости. Экологии» в пресс-службе ведомства.
7 возмутительных источников энергии будущего
Энергетическая революция в области высоких технологий
НАСА | Wikimedia Commons
Последний отчет Межправительственной группы экспертов ООН по изменению климата (МГЭИК), опубликованный в ноябре, не рисует особенно радужной картины.
Самый громкий призыв мирового научного сообщества к правительствам всего мира серьезно отнестись к сокращению выбросов парниковых газов предполагает, что неспособность сократить выбросы на 40-70 процентов в глобальном масштабе к 2050 году будет иметь ужасные экологические последствия.
Закулисные научные круги, научно-исследовательские лаборатории и компании из списка Fortune 500 усердно работают над разработкой потенциальных решений. Некоторые кажутся научной фантастикой, и ни одна из них не является серебряной пулей.
Вот обзор ведущих инноваций, которые обещают обеспечить наше будущее.
— Клэй Диллоу, специально для CNBC.com
Опубликовано 25 ноября 2014 г.
1. Улавливание и секвестрация углерода Испытательный центр (вверху) недалеко от Ханны, штат Вайоминг.
Energy.gov
Хотя это и не технология производства электроэнергии, технологии улавливания и секвестрации углерода — технологии, позволяющие удалять углерод с электростанций для хранения в подземных резервуарах — могут, наконец, достичь совершеннолетия после многих лет проб и ошибок.
Пилотные демонстрации технологий на угольных электростанциях в таких странах, как Австралия и США, вызвали новый интерес к этой технологии.
Есть надежда, что это может стать стимулом для других технологий, таких как биотопливо на основе биомассы или водорослей, которые производят выбросы углерода. Это потому, что органическое топливо вытягивает углерод из атмосферы, прежде чем превратить его в топливо.
2. Атомная энергетика NextGen
На этом рисунке показана возможная конфигурация морской плавучей атомной электростанции, основанная на проектных работах Якопо Буонджорно и других сотрудников Департамента ядерной науки и техники Массачусетского технологического института. Подобно морским платформам для бурения нефтяных скважин, конструкция будет включать в себя жилые помещения и вертолетную площадку для транспортировки на площадку.
Иллюстрация предоставлена Jake Jurewicz/MIT-NSE
Атомная энергетика работает над более безопасными технологическими решениями после аварии на ядерном реакторе Фукусима, которая произошла в Японии после сильного землетрясения в 2011 году.
До сих пор концепты включали ядерные реакторы в десятки и даже сотни раз меньше и более распределенные. Подумайте: атомные электростанции размером со склад, которые питают районы, а не целые города. Некоторые из конструкций этих модульных реакторов имеют встроенные механизмы пассивной безопасности, чтобы уменьшить вероятность любого выброса радиации, потрясшего Японию.
В планах также разработка ядерных реакторов на шельфе, таких как плавучие платформы, которые уже используются в нефтяной и газовой промышленности. Они смогут выдержать ураган пятой категории. Более того, поскольку активные зоны реакторов фактически будут погружены под платформу, всегда будет доступна свежая подача холодной морской воды для охлаждения активной зоны реактора даже в случае отключения электроэнергии.
3. Ядерный синтез
Lockheed Martin
Если и существует Святой Грааль для производства чистой энергии, то это ядерный синтез, который обещает безграничную безуглеродную энергию без производства опасных ядерных отходов.
Выяснив, как контролируемым образом имитировать ту же атомную реакцию, которая происходит в центре Солнца, термоядерные реакторы могли бы производить много энергии с небольшими экологическими затратами.
Несмотря на то, что до зрелости технологии может пройти 30 лет, оборонный подрядчик Lockheed Martin добился успеха. В октябре его исследователи разработали конструкцию небольшого термоядерного реактора, который когда-нибудь сможет поместиться в тягаче с прицепом и производить 100 мегаватт энергии. Компания надеется получить рабочий прототип через пять лет, а коммерческую версию — через десять лет.
4. Морской ветер
Датская ветряная электростанция Anholt. Соединенные Штаты отстают от Европы в развитии источника энергии.
Wikimedia Commons
Ветроэнергетика обещает получить массовое распространение через 25 лет, поскольку достижения в конструкции лопастей турбины заимствованы из авиационных технологий для получения максимального количества энергии от каждого порыва ветра.
Ветряные турбины также будут все чаще перемещаться в море, где такие страны, как Дания, уже демонстрируют остальному миру, насколько эффективной может быть оффшорная энергия ветра. Энергия ветра уже обеспечивает треть электроэнергии страны, и ожидается, что к 2020 году она будет обеспечивать 50% электроэнергии9.0005
Морские установки, такие как ферма Anholt со 111 турбинами, завершенная в прошлом году, обеспечивают около 1,27 гигаватт электроэнергии, достаточной для снабжения энергией более 1 миллиона домохозяйств. А поскольку оффшорные ветровые установки, как правило, дуют сильнее и стабильнее, чем береговые установки, прерывистость является меньшей проблемой.
5. Геотермальная
Геотермальная электростанция Sonoma Calpine 3 на месторождении Гейзерс в горах Маякамас округа Сомона, Северная Калифорния.
Wikimedia Commons
Ожидается, что в ближайшие десятилетия геотермальная энергия будет бурно развиваться, поскольку ученые найдут коммерчески жизнеспособный способ добычи энергии глубоко под земной корой.
За границей исследователи в Исландии провели несколько лет, буря прямо в вулканах, чтобы получить доступ к очень горячей воде и месторождениям магмы, с прицелом на то, чтобы в конечном итоге превратить эти высокотемпературные ресурсы в гораздо более продуктивные геотермальные электростанции. Цель состоит в том, чтобы разработать более передовые технологии, которые можно будет экспортировать в следующем десятилетии.
Если это исследование окупится, вскоре можно будет использовать гораздо более горячие геотермальные ресурсы по всему миру, которые могут производить в 10 раз больше энергии, чем современные геотермальные установки. Возможно, однажды даже станет возможным пробурить геотермальные скважины на море; По оценкам исследователей, массивные запасы тепловой энергии находятся всего на 1000 метров ниже морского дна на хребте Хуан-де-Фука у побережья штата Вашингтон.
6. Космические технологии
NASA suntower
Wikimedia Commons
Космические энергетические технологии — например, сбор водорода с Луны для питания топливных элементов на Земле или орбитальные солнечные батареи, которые круглосуточно поглощают прямой солнечный свет и передают энергию обратно на станции на земле.
с помощью радио или микроволн — пока остаются в области научной фантастики.
И НАСА, и Военно-морская исследовательская лаборатория США уже инвестируют в технологию, которая может быть коммерциализирована через 25 лет. Продолжающийся ренессанс частной космонавтики, благодаря которому такие компании, как SpaceX, урезали расходы на запуск грузов на орбиту, служит хорошим предзнаменованием для более амбициозных проектов в космосе.
Компания Solaren, стартап из Южной Калифорнии, подписала контракт на поставку Pacific Gas and Electric космической солнечной энергии к концу десятилетия. Следите за обновлениями.
7. Солнечное топливо
Ballonboy101 | Wikimedia Commons
Идея преобразования солнечного света, воды и углекислого газа в пригодную для использования химическую энергию, которую можно хранить как бензин в течение длительного периода времени, уже давно является заманчивой целью для ученых.
Солнечное топливо включало захват углекислого газа из атмосферы и отделение атомов углерода от этих молекул.
Затем, отделяя атомы водорода от воды, вы используете этот углерод и водород для создания углеводородов — тех же химических соединений, из которых состоит ископаемое топливо, которое мы используем сегодня. Если исследователи смогут найти способ заставить эти химические реакции работать в масштабе, используя солнечную энергию в качестве катализатора, у них будет способ превратить солнечную энергию в накопительную среду, перерабатывая углекислый газ, который уже находится в атмосфере, обратно в пригодное для использования химическое топливо. .
Наука еще не совсем готова, но исследователи из Гарвардской лаборатории Nocera, Grossman Group Массачусетского технологического института и Исследовательского центра Energy Frontier Университета Северной Каролины добились успехов за последнее десятилетие.
10 Невероятные новые способы производства электроэнергии
Цивилизация под угрозой. Кажется очевидным, что традиционные методы производства электроэнергии нежизнеспособны, и мы должны найти новые способы производства электроэнергии, которые не производят столько углерода (или стирают пыль со старых, как природный газ и ядерная энергия).
Потребность в альтернативных источниках энергии не нова. Мы видели массивные солнечные батареи, открытые в бескрайних пустынях, огромные ветряные электростанции на суше и в море, волновые лучи, преобразующие энергию наших океанов, и решения, связанные с биомассой, появляются и исчезают.
Однако эти виды альтернативной энергии – не единственная игра в городе. Вот 10 новых способов выработки электроэнергии.
1. Сбор тепла тела
Несколько крупных городов разработали проекты по сбору тепла, заключенного в их обширных системах метрополитена. Миллионы пассажиров, а также двигатели поездов и тормоза, работающие в закрытой среде метро, выделяют огромное количество тепла.
Операторы метро уже давно знают о проблеме тепла, поскольку им приходится тратить значительные суммы денег на отвод тепла обычными способами. Однако теперь операторы метро лучше используют это избыточное тепло: снабжают электроэнергией и обогревом местные дома и предприятия. В Лондоне сотни домов вокруг Хайбери и Ислингтона являются частью схемы по сбору тепла из лондонского метро, в то время как аналогичные схемы существуют по всей Европе.
Но это не просто услуги подземного метро по сбору и преобразованию тепла. Например, торговый центр Mall of America площадью 2,5 миллиона квадратных футов использует тепло, выделяемое огромным количеством людей, проходящих через него. Эта жара борется с обычно суровой миннесотской зимой — настолько, что в здании нет традиционной системы центрального отопления — новаторское мышление проектировщиков еще в начале 90-х годов.0 с.
Связанный: Сколько энергии использует ваш компьютер?
2. Конфискованный алкоголь
Предоставлено: Шведский биогазовый поезд через ВикимедиаКогда жизнь дает вам лимоны, сжигайте лимоны и используйте их для силовых поездов.
Национальная таможенная служба Швеции ежегодно конфискует сотни тысяч единиц контрабандного алкоголя. Вместо того, чтобы выливать все это в канализацию, что является пустой тратой, почему бы не превратить это во что-то полезное?
Работая со Svensk Biogas AB, шведское таможенное агентство стремится продолжать превращать этот бесплатный ресурс в энергию до тех пор, пока контрабандисты будут пытаться пересечь границу.
К 2013 году автобусные парки в более чем дюжине шведских городов работали на биогазе, хотя и не все из-за контрабандного алкоголя.
3. Использованные подгузники для взрослых
Население Японии быстро стареет. В то время как стареющее японское население может вызывать более широкую экономическую озабоченность, компания Super Faiths Inc. , базирующаяся в Тоттори, разработала инновационную систему SFD Recycling System, которая рассматривает это бремя как решение проблемы с электроэнергией и, безусловно, представляет собой интересный альтернативный способ производства электроэнергии.
Система переработки SFD принимает использованные подгузники, затем стерилизует, измельчает и сушит их в запатентованной машине, возвращая гранулы биомассы, готовые для сжигания, в соответствующую печь, возвращая около 5000 ккал на переработанный кг.
Неплохой доход за совершенно бесполезную вещь на свалке. Способная «обслуживать» около 700 фунтов использованных подгузников в день, система вполне может найти применение в домах престарелых и крупных больницах.
4. На танцполе
Кинетическая энергия, вырабатываемая нашими повседневными делами, находится в центре внимания, поскольку станции метро, ночные клубы и спортивные залы начинают использовать пьезоэлектрические технологии сбора энергии. Пьезоэлектричество генерируется в некоторых кристаллах в ответ на силу сжатия. Если у вас есть поверхность, которая по какой-либо причине движется, вы можете прикрепить к ней пьезоэлектрические кристаллы и получить небольшое количество энергии.
Накопленная электроэнергия может быть использована для питания служб в том же здании или районе или направлена в новое место. Пьезоэлектричество не является совершенно новым явлением, поскольку DARPA оценивает пьезоэлектрические генераторы в ботинках солдат.
Однако мы используем пьезоэлектричество чаще, чем вы думаете: в электрических зажигалках используется пьезоэлектрический кристалл с достаточным напряжением, чтобы поджечь газ, в результате чего возникает пламя.
В дикой природе мы видели, как станция метро Токио приводит в действие турникеты по продаже билетов и первый в мире экологичный ночной клуб в Роттердаме, Нидерланды.
Производство пьезоэлектрической энергии также перемещается в железнодорожный сектор.
В сотрудничестве с Университетом Технион и компанией Innowatech, занимающейся возобновляемыми источниками энергии, Израильские железные дороги установили 32 пьезоэлектрических устройства улавливания энергии вдоль достаточно загруженного участка железной дороги, собирая около 120 кВтч, что достаточно для питания сигнальных огней и путевых механизмов.
5. Ториевые реакторы
Миниатюрные ядерные реакторы, питаемые всего одной тонной радиоактивного тория, могут быть использованы в схемах местного производства электроэнергии нового поколения. Тем не менее, ториевым реакторам потребуются высокоэнергетические нейтроны для запуска их делящейся активности, что побудило британских ученых начать работу над миниатюрными ускорителями частиц.
Прототип, Электронная модель многих приложений, или EMMA, работает при напряжении около 20 миллионов электрон-вольт, или 20 МэВ, что является хорошим началом.
Тем не менее, остается изрядная степень скептицизма в отношении использования тория и практических возможностей строительства и обслуживания большего количества местных ядерных реакторов.
6. Солнечная энергия в космосе
Авторы и права: Солнечная энергия в космосе через WikimediaЧто может быть более захватывающим или футуристичным, чем массивная солнечная батарея, плавающая на платформе над планетой, излучающая беспроводное электричество к поверхности Земли. Преимуществ у этого варианта много: нет необходимости занимать ценную недвижимость на Земле и нет колебаний энергии, вызванных погодой.
Тем не менее, этой форме альтернативного производства электроэнергии предстоит пройти долгий путь. Беспроводная передача электроэнергии, долговременная радиационная защита, защита от метеоритов и высокая стоимость вывода оборудования на орбиту — вот лишь некоторые из камней преткновения.
Но Джон К. Манкинс, президент Ассоциации космической энергетики и Artemis Innovation, считает, что, поскольку ядерная энергетика получила десятилетия исследований и финансирование исследований на миллиарды долларов, почему бы не предпринять серьезные финансовые усилия для сбора солнечной энергии? энергия из космоса?
На практике проект космической солнечной энергетики может работать примерно так:
- Большой геостационарный массив будет собирать и фокусировать солнечный свет.
- Фотогальванические элементы будут преобразовывать этот свет в электричество.
- Это электричество будет использоваться для питания микроволнового лазера, нацеленного на наземную станцию на Земле.
- Энергия микроволн будет приниматься антенной решеткой и преобразовываться обратно в электричество.
Связанный: Удивительные гаджеты на солнечной энергии, которые должен использовать каждый дом
7. Солнечный ветер
Фото: IKAROS Solar Sail Model via WikimediaПока мы говорим о космосе, давайте поговорим о солнечном ветре.
Солнечный ветер состоит из огромного количества заряженных частиц, испускаемых Солнцем с чрезвычайно высокой скоростью. В принципе, эти частицы могут генерировать электричество, используя огромный солнечный парус и заряженный провод, который вырабатывает энергию из проходящего по нему солнечного ветра.
Согласно предварительному анализу, проведенному Вашингтонским университетом, количество энергии, которое вы можете генерировать, практически безгранично и ограничено только размером развернутого вами солнечного паруса.
- Триста метров медного провода, прикрепленного к двухметровому приемнику и 10-метровому парусу, могут генерировать достаточно электроэнергии для 1000 семей.
- Спутник с 1000-метровым кабелем и парусом шириной 8400 км может генерировать один миллиард миллиардов гигаватт энергии.
Звучит хорошо? Так и было бы, если бы мы смогли изготовить и запустить такой солнечный парус на соответствующую орбиту.
Стоит отметить, что это не так неправдоподобно, как может показаться. Японское агентство аэрокосмических исследований успешно запустило IKAROS (межпланетный воздушный змей, разгоняемый излучением Солнца) в 2010 году, став первым космическим кораблем, в котором в качестве основного двигателя используется солнечный парус. Их продолжающиеся исследования предоставляют чрезвычайно ценные данные ученым-исследователям в нескольких ключевых областях.
Тем не менее, IKAROS намного меньше, чем рассматриваемые паруса, так что не ждите, пока солнечный ветер станет практичным вариантом в ближайшем будущем.
В 2019 году Планетарное общество развернуло LightSail 2 в качестве дополнительной полезной нагрузки на одной из ракет SpaceX Falcon Heavy. LightSail 2 успешно развернул свой парус, хотя его общий успех ограничен. По словам Планетарного общества, «примерно треть времени мы [LightSail 2] находились в режиме «раскачивания», снижая скорость инерционного колеса и позволяя нашим торсионным стержням удалять угловой момент из системы».
Связано: что такое Starlink и как работает спутниковый интернет?
8. Медуза
Кредит: Aequorea victoria через WikimediaНаши океаны становятся более кислыми. Таким образом, популяция медуз стремительно растет. Большинство из них не предназначены для потребления человеком, но они могут оказаться более полезными для решения другой глобальной проблемы. Шведские исследователи постоянно разжижают большое количество Aequorea victoria, светящихся медуз, обычных для берегов Северной Америки.
Зеленый флуоресцентный белок (GFP), содержащийся в медузе, можно использовать для создания миниатюрных топливных элементов, которые можно использовать для питания поколения медицинских наноустройств.
GFP, нанесенный на алюминиевые электроды и подвергнутый воздействию ультрафиолетового света, генерирует мощность, измеряемую «десятками наноампер».
Это немаловажно. Разработка биологического топлива может позволить дальнейшие исследования био-нанотехнологий, которые не требуют внешнего топлива или электрического тока для продолжения работы. Если бы эту технологию можно было масштабировать, она могла бы быть чрезвычайно полезной в долгосрочной перспективе, особенно если проблема с кислотностью океана сохранится.
9. Сбор и переработка радиоволн
Исследовательская группа, занимающаяся переработкой радиоволн, надеется развернуть свою технологию на нескольких площадках. Идея сбора и переработки радиоволн и других электромагнитных волн не совсем нова, но масштабы сбора растут.
Исследовательская группа под руководством Маноса Тенцериса разработала технологию повторного использования и сбора энергии из различных источников, включая Wi-Fi, телеканалы, портативные электронные устройства и многое другое.
В процессе сбора используются сверхширокополосные антенны, способные принимать широкий спектр сигналов в разных частотных диапазонах.
Радиосигналы и другие электромагнитные частоты постоянно распространяются вокруг нас. Превращение некоторых из этих частот обратно в энергию могло бы изменить правила игры и стать инновационным методом производства электроэнергии.
10. Из воздуха
Святым Граалем производства энергии и электричества является создание ее из воздуха, создание бесконечного и неисчерпаемого источника энергии. Исследовательская группа из Массачусетского университета в Амхерсте считает, что они создали устройство, которое использует природный белок для выработки электричества из влаги, присутствующей в воздухе.
«Air-gen» использует крошечные электропроводящие нанопроволоки на основе белка. Исследовательская группа подключает нанопровода к генератору, который вырабатывает электричество из влажности и влаги в воздухе.
На момент написания проект оставался небольшим.
