Самые необычные источники электроэнергии – вымысел или альтернативное решение для человечества

С каждым годом мы потребляем всё больше электроэнергии и всё только потому, что электроэнергетика вторглась во все сферы человеческой деятельности: сельское хозяйство, промышленность, быт, наука и даже космос. Источником энергии выступает органическое топливо: нефть, газ, уголь, но их запасы ограничены. Перед учёными возникают новые задачи, они изучают, ищут альтернативу и изобретают нетрадиционные способы для её получения, учитывая безопасность для атмосферы и доступность в цене.

В сегодняшнем материале мы подготовили самые необычные разработки ученых в области электроэнергетики и предлагаем Вам ознакомиться.

  1. Энергия, полученная из морских волн

Весной этого года британские специалисты Mocean Energy предоставили уникальную модель конструкции Blue X, преображающую кинетическую мощность волн в электроток.

Принцип работы Blue X: конструкция помещается на воду и от естественного качания волн раскачивается, активирует шарнир, размещенный посредине агрегата. Он автоматично запускает генератор, вырабатывающий электроток и отправляет его на сушу по электропроводу.

Эффективность и возможности: учёные Mocean Energy произвели просчет и выявили возможности установки: если применить хоть 1% от общей энергии волн во всём мире, появляется возможность снабдить 50 млн зданий электричеством и сэкономить органическое топливо. Для сравнения рассмотрим РФ: по всей территории России размещается 14 млн жилых зданий, а это означает, что полученной энергии для россиян более чем достаточно.

  • Энергия из ДНК

До недавнего времени, мы даже не могли предположить, а ведь органические микрочастицы способны в электроток преображать энергию солнца. Такое открытие подарили нам немецкие учёные, которые в 2021 году создали супрамолекулярную систему, разработанную на ДНК. Такая молекула является необычной по отношению обычной микрочастицы.

Теория – к фуллерену состоящего из 60 микрочастиц углерода прикрепляется краситель, главная цель которого направлена на поглощение солнечного потока и автоматическую отдачу энергии фуллерену. В процессе преображение формируется сложность: если своевременно не урегулировать супрамолекулы, то между частицами будет проходить малое количество энергии, а спустя некоторое время связь будет разрушена.

Учёные решили эту проблему: на спирали ДНК они закрепили супрамолекулы на основе красителя и фуллеронов и упорядочили движение электронов. Исключив разрушение связи и потерю электрического тока.

Применение и возможности – учёные не гарантируют, что в ближайшее время на всех крышах мира будут установлены батареи из ДНК, но обещают не останавливаться на достигнутом и будут развивать в этом направление. По просчетам, такая технология прослужит больше, будет доступнее и надежнее, в сравнении с солнечными батареями.

  • Солнечный парус

Новую разработку представило Планетарное общество в 2019 году: на одной из ракет от компании SpaceX был установлен парус LightSail2, который с достоинством прошел тестирование и заявил о своих возможностях всему миру.

Солнечный парус – аналог стандартного паруса, который размещается на кораблях и суднах. В море за его подвижность отвечает ветер, в космосе энергия Солнца – течение заряженных частичек поступает от Солнца и если такой поток удаётся поймать, предоставляется возможность беспрепятственно перемещаться в космическом пространстве и не задумываться о топливе.

Применение и возможности – NASA рассматривает эту разработку и в 2021 г запланировала отправиться на Луну, затем продолжить свою путешествие к самому близкому астероиду –1991 VG.

  • Респираторы с солнечными батареями

Уникальным открытием стала разработка берлинского разработчика – Хайнц Кнупске, который превратил обычный респиратор в уникальный механизм, преображающий ток. Внешне, это привычная всем нам маска, но на её поверхность были вмонтированы мелкие солнечные батареи.

Применение и возможности устройства: батарея производит достаточно мощности для зарядки электрических часов, мобильного устройства. В 2021 года китайцы наладили массовое производство солнечных респираторов и первую серию отправили на продажу в Европу.

  • Бесконечная энергия, полученная из воздуха

Учёные Массачусетского университета в 2020 году разработали Air-gen – уникальный в своём роде генератор, преображающий электрический ток из белка и воздушной влаги.

Учёные выращивают белок из протеобактерий Geobacter. Из него получают пленку, толщина которой не превышает 10 микрон, а это в несколько раз тоньше человеческого волоса. Затем эта пленка помещается между 2-мя электродами – выращенный белок адсорбирует воду из воздушного пространства, пропускает через свои ультратонкие споры и создает между электродами электроэнергию.

Самые лучшие показатели Air-gen получены при влажности воздуха 45%, но такая разработка эффективно себя зарекомендовала и с меньшой влажностью, например, регионы Сахары. Такой генератор хорошо работает в помещении разного назначения и не является зависимым от перепадов температурного режима, влажности воздуха.

Применение и возможности – на сегодня Air-gen служит для питания небольшой электроники. Учёные не останавливаются на достигнутом и активно занимаются разработкой новой версии для подзарядки часов, сотовых, чтобы они постоянно работали и не требовали систематической подзарядки. Если бы учёные соединили Air-gen с краской для стен, в каждом доме появился бы вечный источник электричества, но это остается только предположением.

  • Электрический ток из дерева

При сжатии древесины и возвращении её в прежнее состояние вырабатывается очень слабое напряжение. Швейцарские учёные проводили в 2021 году сразу несколько опытов и им удалось получить мини-генератор из обычного дерева.

В процессе эксперимента древесине специалисты изменили только химический состав – из коры обычного дерева был извлечен лигнин, но оставлена целлюлоза, которую растворяли в смесь из перекиси водорода с уксусной кислотой. В результате была получена «губка», которая от нажатия на её поверхность автоматично возвращается в прежнее состояние. По результатам эксперимента, учёные подтверждают, что «губка» преобразовывает в 85 раз больше напряжения, в сравнении с обычным деревом.

Применение и возможности – исследователи уже выявили, что энергии из 30 древесных брусков длинной в 1,5 см будет достаточно для полноценного питания ЖК-дисплея. На сегодня такое достижение остается только предположением, и учёные продолжают проводить эксперименты.

  • Жидкое топливо из энергии Солнца

На сегодня электрический ток добывают от сжигания органического топлива: природного газа и угля. Такой способ создает глобальную проблему экологии, и рано или поздно природные ресурсы будут исчерпаны.

Китайские учёные с 2001 года проводили многочисленное количество испытаний в надежде преобразить в жидкое топливо солнечную энергию, и только спустя 20 лет эксперимент предоставил желаемый результат.

Жидкий продукт был получен с минимальным количеством примесей – 99, 5% метанола. Для получения таких результатов потребовалось:

  • свет извлечённый от работы солнечных батарей превратить в энергию;
  • при помощи полученного электричества разложить в равных частях воду на водород и озон;
  • объединить оксид углерода с водородом, и извлечь метанол.

Применение и возможности – в сравнении с углем, нефтью и газом, это топливо намного чище сгорает и не вредит экологии. Если у китайских специалистов получиться наладить массовую выработку жидкого метанола, в атмосфере будет намного меньше углекислого газа, а это для Китая как нельзя кстати, на их долю приходится до 29% мировых выбросов.

Внимательно ознакомившись с нашим материалом каждый начинает понимать, что необычные источники электроэнергии, полученные учёными со всего мира нельзя назвать вымыслом. Такие разработки – альтернативное решение для человечества в области электроэнергетики, сбережение природных ресурсов и безопасность для экологии.



http://mirziamov.ru