Anonim

Malakas na Enerhiya ng Langis? Lumang gamit! Sinimulan ang pangangaso para sa bago at orihinal na alternatibong mapagkukunan: ang mga ahas ng hangin, "malinis" na mga halaman ng nukleyar na kapangyarihan, mga makina ng metal … Narito ang 9 na ideya para sa hinaharap na sinabi ni Andrea Parlangeli sa Pokus 190, sa mga newsstands simula Hulyo 18, at mga kontribusyon ng Pokus .it. (Focus.it, Hulyo 2008)

Ang paglubog ng araw ng langis

Langis? Mga lumang bagay: sa loob ng ilang dekada ay malilimutan, sapagkat tiyak na hindi ito sapat upang mabigyan ng lakas ang ating mga inapo. Ito ang dahilan kung bakit nagsimula ang pangangaso para sa mga bagong mapagkukunan ng enerhiya. At ang mga prospect ay hindi sa lahat ng nakapanghihina ng loob, nagsisimula sa Araw: ang solar power na tumama sa Earth ay 174 milyong GW, higit sa 10 libong beses na kinakailangan ng mundo.

ANG LUPA SA ISANG KATOTOHANAN
Ayon sa nagwagi na Nobel Prize na si Carlo Rubbia, isang hypothetical square ng mga salamin, 200 km ang haba sa bawat panig (para sa isang lugar na katumbas ng dalawang beses sa Lombardy), ay maaaring makagawa ng lahat ng enerhiya na kinakailangan para sa planeta. Kami din, sa aming sariling maliit na paraan, ay maaaring gumawa ng isang bagay (pagkamit ng ating sarili): "Sa haba ng buhay nito na halos 25 taon, ang isang solar panel ay gumagawa din ng higit sa 8 beses ang paunang gastos: ito ay isang mahusay na pamumuhunan, " paliwanag ni Ugo Bardi, propesor ng kimika sa Unibersidad ng Florence. At maraming iba pang mga posibilidad: ang mga turbin ng hangin na pinalakas ng hangin sa mataas na taas, "malinis" na mga nukleyar na nukleyar, perforations upang mapagsamantalahan ang init ng Earth … sa mga pahinang ito ay makikita mo ang mga pinaka-makabagong ideya. Marahil, isang araw, ang aming mga salinlahi ay mamangha sa kung gaano katagal gumamit ang kanilang mga ninuno ng hindi mahusay, polusyon at limitadong mga mapagkukunan ng enerhiya tulad ng langis at uranium.

Malakas na enerhiya

Ang hinaharap ng lakas ng hangin: mga kuting na may mataas na taas na ngayon, sa sobrang mahangin na mga lugar, ang enerhiya ng hangin ay maaaring mas mura kaysa sa langis.

KiteGen - Ang lakas ng kuting Ang kapangyarihan ng mga kuting: pamamaraan ng isang planta ng kuryente na may kakayahang makabuo ng 10 MW (sapat lamang para sa isang maliit na lungsod), na binubuo ng mga kuting na sinasamantala ang mataas na hangin. Mag-click dito upang mapalaki ang imahe at makita ang mga detalye ng scheme. (Mga graphic © Stefano Ranfi)

Kung maaari nating pagsamantalahan ang hangin na pumutok sa taas (mas matindi at regular kaysa sa ibabaw), mas malaki ang kalamangan. Oo, ngunit paano ito gagawin?

Prototype. Ang sagot ay natagpuan ng isang pangkat ng mga mananaliksik mula sa Polytechnic ng Turin, pinangunahan nina Massimo Ippolito at Mario Milanese : ang isang halaman ay maaaring itayo ng mga kuting na nangongolekta ng hangin kahit na sa ilang kilometro ng taas, na may limitadong gastos at napakataas na ani.
Saranggola !!
Ang ideya ay naging isang proyekto sa Europa: KiteGen. "Gumawa kami ng isang prototype na bumubuo ng 25 kilowatt sa 800 m altitude, " sabi ni Ippolito. At ang 10 halaman ng MW ay nakaplano na, nakapagpapagana ng isang maliit na lungsod, na kinabibilangan ng pag-alis at awtomatikong pag-alis ng "mga kuting", at isang paglipad sa 1, 300 m na may isang elektronikong kontrol na tilapon sa hugis ng "8", na nagbibigay-daan sa ang pinaka mahusay na kahusayan ng enerhiya.

KiteGen - 1 sistema ng GW 1 GW system: kuting iikot ang isang 1.6 km malawak na turbine. Mag-click dito upang mapalaki ang imahe. (Mga graphic © Stefano Ranfi)

"Sa halaman na ito maaari kaming makagawa ng enerhiya sa pang-industriya na gastos ng 25 euro / MWh, kumpara sa 80 euro / MWh ng karbon, " sabi ni Ippolito. Ang kalamangan sa ekonomiya ay maaaring mapabuti sa mas malalaking mga sistema, kung saan maraming "kuting" ang nagpapatakbo ng isang malaking turbine.

Megaturbina. "Sa pamamagitan ng 200 kuting na umiikot ng turbine na may diameter na 1.6 km sa bilis na 15 rebolusyon bawat oras", paliwanag ni Ippolito, "maaaring makagawa ng 1 gigawatt". Iyon ay katumbas ng isang medium-power nuclear power plant. Ayon kay Ippolito, technically ang proyektong ito ay makakamit sa loob ng 3 taon.

Malakas na enerhiya

Ang "malinis" nuclear uranium pollutes, feed ang industriya ng digmaan, ay napakamahal at nauubusan na … Ang kahalili? Thorium.

ang Ang "Rubbiatron": mag-click dito upang mapalaki ang imahe at makita ang mga detalye ng plano ng amplifier ng enerhiya na iminungkahi ni Carlo Rubbia. (Mga graphic © Stefano Ranfi)

Marami ang hindi gusto ang mga halaman ng nuclear power. Siyempre: malaki ang gastos sa kanila, "pinapakain" nila ang isang materyal na nagsisimula nang maubusan (uranium 235: ngayon mines mas mababa kaysa sa ginagamit ng mga halaman) at nakabuo sila ng mga radioactive na basura na maaaring magamit upang makabuo ng mga armas. Ang solusyon sa mga problemang ito ay tila: isang planta ng kuryente na ginagamit mo, sa halip na uranium, thorium. Na may 7 bentahe.

1) Imposibleng mga insidente. Ang mga halaman ng Thorium, tulad ng mga nasa uranium, ay gumagawa ng enerhiya salamat sa nuclear "fission": mabibigat na mga atomo ng elemento, kung sinaktan ng mga neutrons (mga partikulo na matatagpuan sa nuclei), masira ang paggawa ng enerhiya at iba pang mga neutron. Sa kaso ng uranium, ang proseso ay may posibilidad na sumabog at dapat na maingat na suriin upang maiwasan ang mga aksidente tulad ng Chernobyl. Sa kaso ng thorium, sa kabilang banda, ang proseso ay dapat na patuloy na pasiglahin sa pamamagitan ng pagpapadala ng mga neutron sa materyal. Kaya't imposibleng makatakas sa kontrol at sumabog.
2) Mga Gastos. Ang mga halaman ng Thorium ay hindi nangangailangan ng sopistikadong mga sistema ng seguridad: mas mababa ang gastos sa uranium at magiging mas maliit.
3) Karamihan. Ang Thorium ay halos 3 beses na mas sagana kaysa sa uranium. Ito ay matatagpuan higit sa lahat sa Australia, USA, Turkey at India.
4) kahusayan. Sa parehong timbang, na may thorium 250 beses na mas maraming enerhiya ang nakuha kaysa sa uranium.
5) Slag. Ang "pagkasunog" ng thorium ay gumagawa ng mga radioactive na basura sa mas mababang dami kaysa sa uranium, at may medyo maikling oras ng pagkabulok: 500 taon sa halip na daan-daang libong taon.
6) Walang bomba. Kabilang sa basura walang plutonium (o napakaliit), isang materyal na maaaring magamit upang makabuo ng mga bomba.
7) Isunog ang slag. Sa isang reortor ng thorium, sa kabaligtaran, posible ring "sunugin" ang basurang radioactive na nabuo ng uranium.
Enerhiya amplifier. Mayroong iba't ibang mga posibilidad upang makabuo ng halaman ng thorium. Si Carlo Rubbia, isang dekada na ang nakakaraan, matagumpay na nasubok sa Cern sa Geneva isang halaman - technically na tinatawag na "enerhiya amplifier" at tinawag din na "Rubbiatron" (tingnan ang larawan sa itaas).

Malakas na enerhiya

Ang isang ahas ng SkySerpent whirlwind ay isang hanay ng mga propellers na magkakaugnay at nakahanay upang walang sinuman ang nagising.

Mga tower ng hangin Mga tower ng hangin: kunwa ng isang futuristic na halaman. Mag-click dito upang buksan ang photogallery na "Enerhiya mula sa hangin na may isang whirlwind ahas".

Ang mga tradisyunal na turbin ng hangin ay may napatunayan na disenyo. Ngunit dapat silang magkahiwalay sa bawat isa, upang hindi tumayo sa isa't isa.

I-align. Upang malutas ang problema, at upang ma-access ang pinaka matindi na hangin na matatagpuan sa mas mataas na taas (malapit sa lupa ang hangin ay pinabagal ng alitan sa ibabaw), ang imbentor, ang American Doug Selsam, ay naglihi ng SkySerpent, isang set ng mga propellers na magkakaugnay at nakahanay upang wala na sa iba. Gumawa na si Selsam ng isang prototype na bumubuo ng 3 kilowatt, ngunit ang kanyang pangarap ay ang pagbuo ng buong halaman.

Malakas na enerhiya

Ang subsoil ay isang napakahusay na imbakan ng enerhiya ng thermal.Sa mas maraming pagpunta namin sa ilalim ng lupa, mas maraming init ang natagpuan, at mula sa init na enerhiya na ito ay maaaring makuha.

Ang mainit na lugar Enerhiya ng geothermal: mag-click dito upang buksan ang photogallery na "The Earth, hindi masasayang mapagkukunan", na nagsasabi kung paano ipinanganak at sinamantala ang teknolohiyang ito.

Na naghuhukay ng ilang metro, maaari kang lumikha ng mga heat pump na kapaki-pakinabang para sa mga sistema ng airdom ng condominium (tingnan ang Pokus 172), na sa prinsipyo ay maaari ring makagawa ng enerhiya: kung ang bawat Italyano ay gumagawa ng 1 kW (kung ano ang kinakailangan upang makagawa ng isang hair dryer work) ) sa ganitong paraan, sa kabuuan ay aabutin ito ng 50 GW, tulad ng 50 mga halaman ng nuclear power.

Mga mainit na bato. Paghuhukay ng mas malalim, maaari kang bumuo ng malalaking halaman na may mataas na ani ng enerhiya. Ito ang dahilan kung bakit maraming interesado sa mga mainit na bato (150-250 ° C) na matatagpuan sa lalim ng halos 5 km. Ang diskarteng ito, na tinatawag na "hot dry rock", ay gumagana tulad nito: malalim ang pag-iniksyon ng tubig, na may isang balon; ang tubig ay singaw, dumadaan sa mga bitak sa bato (na maaaring likhang likha, sa pamamagitan ng thermal shock na nakuha sa pamamagitan ng pag-iniksyon ng malamig na tubig sa mataas na presyon) at bumangon mula sa isang katabing maayos, upang mapatakbo ang isang turbine kapag umabot sa ibabaw. Pagkatapos ay nagsisimula ulit ang siklo.
MGA pROBLEMA
Ang teknolohiyang ito ay nasa ilalim ng pag-aaral sa Australia, USA at Switzerland. Sa Switzerland, bukod sa iba pang mga bagay, ang pumping ng tubig ay nagdulot ng isang lindol na may sukat na 3.4 sa scale Richter (magaan ngunit kapansin-pansin).
Lucky. Sa Italya ang sitwasyon ay naiiba, dahil dito matatagpuan namin ang mga mainit na bato at tubig sa mas mababang kalaliman, kaya mas mahusay na pagsamantalahan ang mga iyon. "Ang mga geothermal na halaman na nagpapatakbo ay nasa Larderello-Monte Amiata, na may naka-install na kapangyarihan ng 800 MW, katumbas ng 1.8% ng pambansang pangangailangan at 25% ng Tuscany", paliwanag ni Giuseppe De Natale, manager ng pananaliksik sa 'National Institute of Geophysics at Volcanology. "Ngunit ang buong lugar sa pagitan ng Tuscany at Campania ay maaaring samantalahin na may mababang mga halaman na epekto sa kapaligiran: sa teknikal na maaari itong maabot ang 20% ​​ng pambansang pangangailangan sa loob ng 15 taon".
IBA PANG DOKUMENTO
Photogallery: Geyser, ang mainit na lugar.
Multimedia: Anatomy ng isang bulkan.

Malakas na enerhiya

Electronic tile upang mabawi ang basura ng init Bakit hindi mabawi ang "nasayang" na enerhiya mula sa mga thermal power halaman?

Epekto ng Seebeck Epekto ng Seebeck: mag-click dito upang mapalaki ang imahe at makita ang mga detalye ng eksperimento na nagpapaliwanag sa Seebeck na epekto.

Upang matustusan ang mga network ng kuryente sa buong mundo, ang mga halaman ay gumagawa ng 15 libong bilyong Watts. Ginagawa nila ito lalo na sa pamamagitan ng pagsusunog ng mga fossil fuels, ngunit sa isang proseso na hindi masyadong mahusay mula sa isang punto ng pananaw: ang isa pang 15, 000 GW (bilyon-bilyong watts) ay nagkalat sa anyo ng init … Bakit hindi mababawi, kahit papaano sa nasayang na enerhiya?

Tile. Sa teorya, salamat sa isang kababalaghan na natuklasan noong 1821 ng pisika ng Estonian na si Thomas Johann Seebeck : sa pamamagitan ng pagpainit ng punto ng pakikipag-ugnay sa pagitan ng dalawang bar ng iba't ibang mga metal, at pagpapanatili ng iba pang mga pagtatapos sa isang mas mababang temperatura, isang potensyal na pagkakaiba ay nabuo na maaaring magpakain ng isang electrical circuit. "Ginagawa ang mga tile na maaaring mailapat malapit sa mga mapagkukunan ng init tulad ng mga domestic oven o pang-industriya na halaman, " paliwanag ni Dario Narducci, propesor ng agham ng materyales sa Milano Bicocca University, na nagkoordina sa isang proyekto ng pananaliksik ng ganitong uri. «Ang ani (ang porsyento ng nabawi ng enerhiya) ay kasalukuyang mas mababa sa 10% at nangangailangan ng magastos na mga materyales sa konstruksyon. Sa hinaharap, gayunpaman, kung namuhunan tayo sa sektor na ito, maaari nating makamit ang mas mataas na ani at may mga pang-ekonomiyang materyales tulad ng silikon ".

Malakas na enerhiya

Ang mga submarino turbin upang magnakaw ng enerhiya mula sa mga tide Pinapagana ng natural na paggalaw ng tubig, ang mga bagong henerasyon ay nagpapatakbo at gumawa ng koryente.

Elektronikong anaconda Ang Anaconda ay ang pinaka-ekolohikal na halimaw na dagat doon. At gumagawa ito ng enerhiya (basahin ang balita).

Ang mga dagat ng Earth ay nasa patuloy na paggalaw: mga alon, pagtaas ng tubig, mga alon ng karagatan … kung maaari kang magnakaw ng kaunting enerhiya mula sa mga gumagalaw na likido, maaari mong pakainin ang maraming mga lungsod. Sa Orkney Islands, hilaga ng Scotland, ang EMEC (European Marine Energy Center) ay nag-eeksperimento sa mga bagong teknolohiya ng ganitong uri, na may layuning makarating sa mga darating na taon upang masakop ang 20% ​​ng mga pangangailangan sa enerhiya ng Britain.

Wavebob at OpenHydro Sinamantala ng OpenHydro ang likas na paggalaw ng tubig upang makabuo ng enerhiya nang libre at walang katapusan mula sa karagatan (basahin ang balita).

WAVES AT TIDES
Sa ngayon, ang dalawang mga makabagong sistema ay nasubok: Pelamis, isang ahas na metal na may kakayahang gumuhit ng enerhiya mula sa mga paggalaw ng mga alon (tingnan ang Pokus 187) sa ibabaw, at isang turbine na naka-install sa ilalim ng dagat ng kumpanya ng OpenHydro mula sa Dublin upang pagsamantalahan ang mga daloy ng tubig na nilikha ng tides.
Networked. Ang huli ay inagurahan noong Mayo 2007, pagkatapos ng 18 buwan ng pagsubok, at gumagawa ng 250 KW, na nagpapakain sa grid ng koryente ng British. Inihahanda na ngayon ng OpenHydro ang 1 MW turbines na mai-install sa Bay of Fundy (Canada) at sa English Channel.

Malakas na enerhiya

Maaari bang maging tubig ang tubig? Hypothesis: na may mga alon ng radyo ang tubig ng dagat ay nagiging nasusunog (ngunit ginagamit ang enerhiya).

Sunog na tubig … Sunog ng apoy: tingnan ang video sa ilalim ng pahinang ito.

Upang makita ang mga larawan (at mga video sa Internet), ang isa ay halos hindi naniniwala: isang pagsubok na tubo na puno ng tubig ng dagat na, na binomba ng mga alon ng radyo, nakakakuha ng apoy. Ito ay suportado ni John Kanzius, ang inhinyero ng Amerikano na, sa pamamagitan ng pagkakataon, ay natuklasan ang kakaibang kababalaghan. Bumuo si Kanzius ng isang radio wave machine (*) upang mag-eksperimento sa teknolohiyang medikal. Isang araw ay nagpasya siyang gamitin ang kanyang mga kasangkapan para sa isang iba't ibang eksperimento: paglalagay ng tubig sa dagat, upang gawin itong maiinom. Ngunit ang tubig ay nahuli ng apoy.
Demerger. Ang eksperimento ay paulit-ulit sa iba pang mga laboratoryo, na may magkaparehong epekto. Ang paliwanag? Malawak na nagsasalita, tila ang mga alon ng radyo ay gumagawa ng paghahati ng mga molekula ng tubig, na bumubuo ng hydrogen. At ang pagkakaroon ng asin ay tila mahalaga upang maisaaktibo ang kababalaghan. Ito ay kamangha-manghang, ngunit hindi pa malinaw kung anong mga aplikasyon ang maaaring magkaroon nito. Tiyak na hindi malulutas nito ang mga problema sa enerhiya ng planeta, dahil ang enerhiya na kinakailangan upang masunog ang tubig sa dagat (sa anyo ng mga alon ng radyo *) ay nasa lahat ng posibilidad na mas malaki kaysa sa inilabas ng pagkasunog.
(*) Ang "microwave" naitama sa "radio radio", 31/7/2008. Salamat kay Alessandra Smarra sa pag-uulat.
Isang maikling pagkakasunud-sunod mula sa video clip na naglalarawan sa pagkatuklas ni John Kanzius

Malakas na enerhiya

Isang buong metal: hindi sila gumagawa ng CO2 at recycle nila Kapag ang isang metal ay nabawasan sa isang sukat na 10, 000 beses na mas payat kaysa sa isang buhok maaari itong masunog sa isang makinang tulad ng diesel.

Mga Motors na pinapagana ng metal Sa tabi ng mga "super" ay magkakaroon din ba tayo ng mga metal na sapatos na pangbabae? (Mga graphic © Stefano Ranfi. Mag-click dito upang mapalaki ang imahe.)

Alam mo ba na ang lana na bakal ay nasusunog? Nangyayari ito dahil ang lahat ng mga metal ay gumanti sa hangin at nag-oxidize. Kadalasan hindi natin ito napansin, dahil ang oksihenasyon ay nangyayari lamang sa ibabaw. Kung, gayunpaman, ang ibabaw ay nagdaragdag - dahil ang metal ay nagbago sa isang manipis na lana o isang pulbos - kung gayon ang kababalaghan ay nagiging mas masigla at kahit na sumasabog.

Nasusunog. Sa katunayan, ang mga metal na pulbos ay ginagamit bilang gasolina na pang-rocket. Si Dave Beach, isang mananaliksik sa Oak Ridge National Laboratory, ay nagtulak sa ideyang ito sa sukdulan: nagmumungkahi siya gamit ang mga makina na nagsusunog ng bakal, aluminyo o alabok ng boron sa halip na gasolina. Kung ang mga pulbos ay 10, 000 beses na mas payat kaysa sa isang buhok, sabi ng Beach, maaari silang magsunog sa isang makinang tulad ng diesel. At nang walang polusyon: ang pagkasunog ay magaganap sa 500 ° C, samakatuwid nang hindi gumagawa ng mga nitrogen oxides o iba pang mga pollutant, habang ang basurang alikabok ay maaaring makolekta at kasunod na muling na-aktibo sa isang proseso ng kemikal.
Mas mahusay na mga baterya. Ang ideya ay kamangha-manghang, ngunit mahirap na maisagawa ito. "Ang isang mas makatotohanang ideya ay ang mga baterya ng metal-air, " paliwanag ng Ugo Bardi, "halimbawa zinc-air o aluminyo-air. Ang huling uri ay matagumpay na nasubok ng militar sa USA ". At maaari silang mai-recharged sa isang electrochemical na proseso o sa muling pagtunaw ng mga metal.

Malakas na enerhiya

Ang lakas ng mga hakbang Kung ang 1 hakbang ay gumagawa ng 10 W, ang isang karamihan ng tao ay maaaring magagaan ng isang istadyum …

Enerhiya sa maliliit na hakbang … Gawin ang mga hakbang upang makabuo ng enerhiya: ang ideya ay ang British David Webb. (Mga graphic © Stefano Ranfi. Mag-click dito upang mapalaki ang imahe.)

Mga lampara, ilaw sa trapiko, mga palatandaan: sa hinaharap maaari silang mapakain ng "ninakaw" na enerhiya ng mga naglalakad na naglalakad, ayon sa British engineer na si David Webb . Gumagana ito salamat sa isang sistema ng mga bearings na nakatago sa ilalim ng sahig o hagdan: sa tuwing mag-hakbang ka sa isa, ang presyon ay ilagay sa isang likido na pupunta upang patakbuhin ang isang serye ng mga microturbines, bumubuo ng kuryente. At ang parehong prinsipyo ay maaaring mailapat sa pagpasa ng mga sasakyan at tren.
Sa subway. Tiyak na ang imbensyon na ito ay hindi maaaring maging solusyon sa mga problema sa enerhiya sa mundo, ngunit maaaring magawa nito ang kontribusyon: ayon sa mga pagtatantya, ang 34, 000 mga tao na pumasa bawat oras sa istasyon ng Vittoria ng London sa ilalim ng lupa, sa gitna, ay maaaring mapanatili ang 6, 500 litaw. bombilya.