16+
Регистрация
РУС ENG
http://www.eprussia.ru/epr/393-394/4180814.htm
Газета "Энергетика и промышленность России" | № 13-14 (393-394) июль 2020 года

То, что лежит на поверхности, Или спрятано глубоко внутри

Энергетика: особый взгляд Подготовила Ирина КРИВОШАПКА 2479

Пока большая энергетика спорит с потребителями о неплатежах и расточительности ресурсов, скромные изобретатели «карманных» электростанций продолжают совершенствовать свои разработки. И, несмотря на то что авторские технологии единичны, малы и вряд ли станут инновациями в глобальной отраслевой инфраструктуре, они заслуживают внимания.

Керамические лабиринты тепла

Приятный свет свечи воспринимается нами как элемент романтической обстановки или результат отключения электричества. Однако немногие знают, что свечки более эффективны как источник тепла. Такой «обогреватель» может согреть стандартную жилую комнату. Для этого нужно совсем немного условий.

Калифорнийский изобретатель Дойл Досс и его компания несколько лет назад предложили разработку, которую уже неоднократно видоизменили другие умельцы, но суть изобретения осталась. Сконструированный авторами подсвечник высотой около 25 см и шириной 18 сантиметров выглядит как перевернутый керамический горшок над свечой. Именно в емкости скрыта основная идея технологии. Дело в том, что горшок сделан из трех емкостей разного диаметра, вставленных одна в другую и соединенных длинным металлическим болтом, на который нанизаны несколько шайб и гаек.

По замыслу изобретателей, горячий поток от свечи и большая часть энергетического содержания вместе с продуктами сгорания не уходит в воздух – керамические лабиринты горшка вместе с центральным стержнем над пламенем собирают энергию и накапливают ее, нагреваясь довольно сильно. Таким образом, тепло медленно передается всей поверхностью радиатора. Кроме того, горшки не дают выйти наружу саже, что спасает потолок в помещении. Авторы технологии говорят, что, безусловно, чудо-прибор не спасет в зимние холода, но он может стать удачным решением, когда ничего другого нет.

Говоря проще, эта конструкция разработана для экстренных ситуаций: свечной мини-радиатор может немного уменьшить затраты на обогрев помещения. Если учесть, что типичная свеча горит до 20 часов, получается, что выработка ею энергии соответствует мощности в 15,3 Вт.


Самодельный ветряной обогреватель

Автор идеи ветряного прибора тепла использовал, прежде всего, законы физики и нехитрые технические средства. Принцип действия системы следующий: электрическая энергия, выработанная вращающимся ветряком, с генератора поступает непосредственно на электронагреватели, напоминающие всем известные кипятильники. Они встроены в корпус теплового аккумулятора – большого теплоизолированного бака, наполненного водой. Нагрев воды происходит непрерывно, пока работает генератор: чем сильнее ветер, тем больше ток и соответственно больше тепловой энергии.

Самодельный тепловой аккумулятор связан с обычной системой водяного отопления дома. Поскольку емкость аккумулятора велика, поступление тепла в батареи будет стабильным. А чтобы у аккумулятора не было лишних потерь энергии, он запакован, словно в шубу, в теплоизоляционный материал. Для регулирования и перераспределения теплового потока служат краны-регуляторы. Вода перемещается по трубам самотеком: теплая вода имеет меньшую плотность, чем холодная, и поэтому она поднимается вверх. А более плотная холодная опускается вниз, попадает через нижнюю трубу в аккумулятор, и все начинается сначала.

Безусловно, для строительства ветряка нужна теория и техника. Авторы этой модели говорят, что можно использовать чугунные радиаторы, которые продаются в магазинах стройматериалов. Радиаторы позволяют применить трубы большого диаметра, что очень важно для хорошей циркуляции воды. Кроме того, благодаря большой массе они хорошо накапливают и долго сохраняют тепло, отличаются долговечностью по сравнению со стальными.


«Светлые» отходы виски

Если в нашей стране подавляющее большинство кулибиных предпочитают инновации на основе проверенных технических средств, то опыт европейских коллег сосредоточен на выработке энергии практически из любого сырья. Например, из виски.

В одном маленьком шотландском городке с историей, начинающейся с 600 года нашей эры и отнесенной к перечню старинных объектов местной гордости уже в 21 веке, появилось ультрасовременное энергетическое производство. Построенная по технологии датской компании «Ольборг Энерги Текник» электростанция использует в качестве сырья отходы производства виски от 17 компаний и древесную щепу. Фирма поставила своим зарубежным клиентам уже более 20 комплектов такого оборудования.

Предприятие ежегодно утилизирует 115 000 тонн отходов производства виски. При этом вырабатывается 7.2 мегаватта электроэнергии. Этого количества достаточно для снабжения электричеством 9 000 жилищ.


Турбина в кровеносных сосудах

Китайские ученые тщательно изучали кровеносные сосуды человека и разработали довольно смелую идею по созданию крошечного генератора из углеродных нанотрубок. Ученые начали с создания волокна толщиной менее миллиметра. Этот материал генерирует электрическую энергию, если его поместить в текущую жидкость, содержащую соли, – например, в тонкую трубку или кровеносный сосуд. По замыслу авторов, углеродное нановолокно наматывается вокруг полимерного сердечника (ядра) толщиной менее половины микрометра. Если его соединить с электродами и поместить в солевой раствор или даже обычную проточную воду, он начнет генерировать электричество. Это происходит потому, что вокруг волокна создается двойной электрический слой, а текущий раствор искажает симметричное распределение заряда, создавая градиент электричества вдоль длинной оси.

Выходная мощность системы высока: по сравнению с другими типами подобных миниатюрных устройств это оказалось на 20 % эффективнее. Ученые пояснили, что это оптимальный вариант для электроники, которая «вплетается» в ткани.

Кроме того, за счет системы можно собирать электрическую энергию из кровотока для медицинских целей, к примеру, для работы имплантированных устройств. Тестирование устройства проводилось на лягушках, и предварительные итоги показали его эффективность. Хотя дальнейшая судьба технологии и подопытных особей неизвестна.


Не природный газ

Поисками альтернативного топлива заняты многие ученые и автопроизводители. Кому‑то удается сделать прорывы.

Известный автопроизводитель VW предлагает заправлять машины естественными человеческими газами. Топливо, извлеченное из желудочных газов, имеет дешевую себестоимость, сокращает выбросы СО2 и не портит двигатель. По крайней мере, такие данные были получены в ходе тестирования модели VW Bio-Bug, модернизированной под новый вид биотоплива. Его источник – канализация и стоки частных домов.

Специалисты VW подсчитали, что из переработанных стоков одного частного дома можно получить метан в объеме, достаточном на 300 км расстояния. Знакомый нам старенький «Жук» ездит на обычном бензине и желудочном метане. Причем на альтернативное топливо система переходит автоматически – как только автомобиль наберет скорость.

Водители, тестировавшие VW, не заметили разницы. Правда, массово переходить на биогаз они не хотят, вероятно, предвзятое отношение к новому топливу сыграло свою роль в выборе авто.


Новые функции фотосинтеза

Совсем недавно израильские ученые из Тель-Авива сделали открытие в сфере зеленого топлива, а именно в растениях, которые очень хорошо умеют преобразовывать солнечную энергию.

Представители науки научили одноклеточные зеленые водоросли вырабатывать на 400 % больше водорода, чем в более ранних экспериментах. В технологии используется принцип фотосинтеза, и даже если он совсем не новый, изобретателям удалось сделать открытие благодаря сочетанию структурной простоты растения и химерного белка. Принципиальное отличие от прежних технологий в том, что израильские ученые научились «перехватывать» электроны куда более эффективным методом. После введения фермента гидрогеназы клетки растений в течение нескольких дней вырабатывали биоводород с высокой интенсивностью.

Это открывает возможность управлять новыми окислительно-восстановительными химическими веществами, не являющимися естественными для растений и водорослей. До полной доработки системы и ее коммерциализации может потребоваться до 20 лет.


Инновации

Отправить на Email

Похожие Свежие Популярные

Войти или Зарегистрироваться, чтобы оставить комментарий.