Lielākā daļa cilvēku piekristu, ka agrāk vai vēlāk cilvēcei būs jāatsakās no fosilā kurināmā. Tas ir galvenais karu un politiskās nestabilitātes, vides piesārņojuma un globālo klimata pārmaiņu cēlonis. Par laimi, zinātnieki daudzus gadus ir pētījuši alternatīvus enerģijas avotus, piemēram, saules, vēja un ūdens enerģiju. Bet vēja elektrostacijas un saules paneļi joprojām ir daudz dārgāki salīdzinājumā ar naftas un ogļu pārstrādi, turklāt tie nav piemēroti visiem reģioniem.
Tāpēc pētnieki nebeidz meklēt jaunus risinājumus, jaunus perspektīvus lētas enerģijas avotus, pamazām pievēršot uzmanību mazāk izplatītām metodēm. Daži šķiet diezgan neparasti, daži šķiet gluži stulbi, nereāli un pat pretīgi.
"Es domāju, ka mums ir jādomā ārpus rāmjiem, lai risinātu draudošo enerģētikas krīzi," saka Bobijs Sampters, vecākais teorētiskās ķīmijas zinātnieks no Oak Ridge National Laboratory.
Radoša pieeja nekonvencionālu enerģijas avotu meklēšanai tuvina mūs energodrošības problēmu risināšanai. Un tiem nav obligāti jābūt liela mēroga valsts projektiem. Risinājumiem, kas paredzēti izmantošanai mazākā līmenī, piemēram, atsevišķos ciemos vai apdzīvotās vietās jaunattīstības valstīs, nav nekā slikta.
“Jūs nevarat palaist garām nevienu ideju. Mums ir jāveicina netradicionālas pieejas,” uzstāj Djego del Kastiljo Negrete, Oak Ridge Nacionālās laboratorijas kodolsintēzes enerģijas nodaļas vadošais zinātnieks.
Šeit ir desmit pārsteidzošākie enerģijas avoti, kas pārsniedz parasto. Bet kas zina: iespējams, kādu dienu jūsu klēpjdators darbosies ar cukuru, jūsu automašīna darbosies ar baktērijām, un jūsu māju sildīs mirušo ķermeņu enerģija.
Cukurs
Cukura ieliešana automašīnas benzīntankā tiek uzskatīta par senu un nebūt ne nekaitīgāko joku, kas var nopietni sabojāt dzinēju. Bet kādu dienu cukurs var pārvērsties par lielisku degvielu jūsu automašīnai. Virdžīnijas Tehnikas Ķīmijas katedras speciālisti strādā pie tehnoloģijas ūdeņraža iegūšanai no cukura, ko var izmantot kā tīrāku un lētāku degvielu, kas neizdala toksiskas vielas vai pat nekādu ar to saistītu smaku. Zinātnieki sajauc cukuru, ūdeni un trīspadsmit spēcīgus enzīmus reaktorā, kas no maisījuma ražo ūdeņradi un uzrauga oglekļa dioksīda pēdas.
Ūdeņradi var uztvert un iesūknēt kurināmā elementā, lai ražotu enerģiju. Procesa rezultātā tiek iegūts trīs reizes vairāk ūdeņraža nekā izmantojot tradicionālās metodes, kas tieši ietekmē tehnoloģijas izmaksas.
Diemžēl paies vēl desmit gadi, līdz patērētāji varēs uzpildīt savas automašīnas ar cukuru. Īstermiņā šķiet reālāk izstrādāt uz cukura bāzes izgatavotas baterijas klēpjdatoriem, mobilajiem tālruņiem un citām elektroiekārtām. Šādas baterijas darbosies ilgāk un uzticamāk nekā mūsdienu analogi.
Saules vēji
Enerģijas apjomi, kas ir simts miljardu reižu lielāki par to, ko pašlaik patērē visa cilvēce kopā, ir burtiski pie rokas. Tā ir saules vēja enerģija – Saules izstarotās lādētu jonizētu daļiņu plūsmas. Brūka Harropa, fiziķe Vašingtonas štata universitātē Pulmanā, un Dirks Šulce-Makuhs no Vašingtonas štata Dabas resursu un vides pētījumu institūta uzskata, ka viņi varētu notvert lidojošas daļiņas, izmantojot satelītu, kas Zemes orbītā riņķo ap Sauli.
Saskaņā ar to dizainu satelītā, ko viņi sauc par Dyson-Harrop, būtu garš vara vads, ko uzlādētu uz vietas esošās baterijas, lai izveidotu magnētisko lauku, kas spēj sagrābt elektronus no saules vēja. Elektronu enerģija no satelīta tiks pārraidīta uz Zemi, izmantojot infrasarkano lāzeru, ko neietekmēs Zemes atmosfēra.
Projekta īstenošanā ir arī daži šķēršļi, kurus zinātnieki tagad cenšas pārvarēt. Pirmkārt, ir jāatrisina jautājums par to, kā aizsargāt satelītu no kosmosa atkritumiem. Otrkārt, zemes atmosfēra joprojām var absorbēt daļu no tik liela attāluma pārraidītās enerģijas. Un uzdevums mērķēt infrasarkano staru precīzi izvēlētā vietā nebūt nav viegls uzdevums.
Šai attīstībai ir lielas izredzes nodrošināt enerģiju kosmosa kuģiem.
Urīns un ekskrementi
Lielākā daļa cilvēku uzskata, ka izkārnījumi un urīns ir nekavējoties jāizvada. Tomēr gan cilvēku, gan mājdzīvnieku radītie ekskrementi satur metāna gāzi, kas ir bezkrāsaina un bez smaržas, bet var ražot enerģiju, kā arī dabasgāzi.
Vismaz divas pētnieku grupas interesējas par ideju pārvērst suņu ekskrementus enerģijā - vienu Kembridžas Universitātē (Masačūsetsā), otru prezentēja kompānijas NorcalWaste speciālisti Sanfrancisko. Abas grupas mudina suņu īpašniekus izmantot bioloģiski noārdāmus maisiņus, lai iztīrītu mājdzīvnieka atkritumus, pastaigājoties ar mājdzīvniekiem. Pēc tam pakas tiek iemestas speciālos konteineros, tā sauktajos “reaktoros”, kur tiks ražots metāns, ko varēs izmantot, piemēram, pilsētas ielu apgaismošanai.
Pensilvānijas piena fermas meklē kūtsmēslus kā jaunu enerģijas avotu. Seši simti govju dienā saražo gandrīz 70 tūkstošus kilogramu kūtsmēslu, kas, izmantojot kā metāna avotu, ļaus fermai ietaupīt aptuveni 60 tūkstošus dolāru gadā. Bioatkritumus var izmantot ne tikai kā mēslojumu, bet arī māju apgaismošanai un apkurei. Un amerikāņu IT uzņēmums Hewlett-Packard nesen izdeva paziņojumu presei, kurā aprakstīts, kā lauksaimnieki var palielināt savus ienākumus, iznomājot zemi interneta pakalpojumu sniedzējiem, kuri var izmantot metāna enerģiju savu datoru darbināšanai.
Cilvēku atkritumi ir ne mazāk efektīvi. Bristolē, Austrālijā, tika atklāta automašīna Volkswagen Beetle, ko darbina notekūdeņu attīrīšanas iekārtas metāna gāze. Un pēc britu kompānijas WessexWater inženieru domām, bioatkritumi no 70 mājām spēj saražot pietiekami daudz metāna, lai automašīna bez apstāšanās varētu nobraukt 16 tūkstošus kilometru.
Un neaizmirstiet par urīnu. Pētnieki Heriot-Watt universitātes Inženierzinātņu un fizisko zinātņu fakultātē Edinburgā, Skotijā, vēlas izveidot pasaulē pirmo kurināmā elementu, ko darbina urīns. Šo tehnoloģiju var izmantot kosmosa un militārajā rūpniecībā, ļaujot ražot enerģiju, atrodoties ceļā. Urīnviela ir pieejama un netoksiska organiska viela, kas bagāta ar slāpekli. Tātad, jā, patiesībā cilvēki ir ķīmiska savienojuma nesēji, kas var kalpot kā enerģijas avots.
Cilvēki: dzīvi un miruši
Nākamreiz, kad karstā vasaras dienā nāksies braukt pārpildītā metro vagonā, centies nesadusmot, bet gan padomā par to, ka ar tava ķermeņa radīto siltumu pietiek, lai apsildītu visu ēku ar visiem tās birojiem, dzīvokļi un veikali. Vismaz tāds viedoklis ir Stokholmā un Parīzē. Valstij piederošais īpašumu apsaimniekošanas uzņēmums Jernhuset apsver plānu, kā izmantot siltumu, ko pasažieri rada metro vilcienā, kas brauc cauri Stokholmas Centrālajai stacijai. Siltums sildīs pa caurulēm tekošo ūdeni, kas nonāk ēku ventilācijas sistēmā. Un Parīzes lētā dzīvojamā kompleksa īpašnieks plāno ar metro pasažieru palīdzību apsildīt septiņpadsmit dzīvokļus netālu no Pompidū centra.
Pārsteidzoši, ka projekts, kurā tiek izmantota mirušo ķermeņu enerģija, ir ne mazāk dzīvotspējīgs. Šo metodi izmanto Lielbritānijas krematorija, ko silda paši “klienti”. Gāzi no organisko materiālu sadedzināšanas sistēma iepriekš uztvēra dzīvsudraba noņemšanai, taču tagad siltums tika nodots pa caurulēm, lai sildītu ēku.
Vibrācijas
Dodies uz ballīti un palīdzi videi – ar šo saukli vari popularizēt jaunu stratēģiju. Watt Club Roterdamā, Holandē, izmanto grīdas vibrācijas, ko rada cilvēki, kas staigā un dejo, lai radītu gaismu. To panāk, izmantojot pjezoelektriskos materiālus, kas zem spiediena var pārvērst vibrācijas elektriskā strāvā.
Arī ASV militārpersonas ir ieinteresētas izmantot pjezoelektriskos elementus enerģijas ražošanai. Viņi ievieto tos karavīru zābakos, lai darbinātu radioaparātus un citas pārnēsājamas elektriskās ierīces. Neskatoties uz lielo potenciālu, šī tehnoloģija nav īpaši izplatīta. Galvenokārt augsto izmaksu dēļ. Grīdas seguma ieklāšanai 2500 kv.m. no pirmās paaudzes pjezo materiāliem Watt klubs iztērēja 257 tūkstošus dolāru, ko neizdevās atpelnīt. Taču turpmāk pārklājums tiks uzlabots, lai palielinātu radītās enerģijas daudzumu – un dejošana kļūs patiesi enerģiska!
Dūņas
Kalifornijā vien gadā tiek saražoti vairāk nekā 700 tūkstoši tonnu dūņu - nešķīstošas nogulsnes tvaika katlos dūņu vai cietu gabalu veidā. Tomēr daži cilvēki domā, ka ar šo materiālu pietiek, lai dienā saražotu 10 miljonus kilovatstundu elektroenerģijas. Nevadas universitātes pētnieki žāvē šīs dūņas, lai iegūtu degvielu vēlākai gazifikācijai, kas novedīs pie elektrības. Zinātnieki ir izgudrojuši ierīci, kas viskozās nogulsnes pārvērš pulverī, izmantojot smiltis, kas “vārās” pietiekami zemā temperatūrā. Rezultātā mēs iegūstam lētu, bet ļoti efektīvu biodegvielu.
Šī tehnoloģija, kas pārvērš atkritumus degvielā, var tikt novietota tieši ražošanas iekārtās, ļaujot uzņēmumiem ietaupīt naudu par dūņu transportēšanu un utilizāciju. Lai gan pētījumi vēl turpinās, provizoriskie aprēķini liecina, ka sistēma, darbojoties ar pilnu jaudu, potenciāli varētu saražot 25 tūkstošus kilovatstundu enerģijas dienā.
Medūzas
Dziļjūras medūzas, kas spīd tumsā, satur vielas, kas var kļūt par jauniem enerģijas avotiem. To mirdzums rodas zaļā fluorescējošā proteīna dēļ. Pētnieku komanda no Čalmersas Tehnoloģiju universitātes (Gotenberga, Zviedrija) novietoja proteīnu uz alumīnija elektrodiem un apstaroja tos ar ultravioletajiem stariem, un viela sāka emitēt elektronus.
Šis proteīns izmantots arī, lai radītu bioloģisku kurināmā elementu, kas spēj ražot elektrību bez ārēja gaismas avota, tā vietā izmantojot ķīmisko vielu maisījumu – magniju un biokatalizatora luciferāzi, kas sastopama ugunspuķēs.
Šādas degvielas šūnas var izmantot ļoti mazās nanoierīcēs, kuras izmanto, piemēram, slimību diagnosticēšanai vai ārstēšanai.
"Sprāgstošie ezeri"
Cilvēki zina par trīs "eksplodējošu ezeru" esamību, kas savu nosaukumu ieguvuši milzīgā metāna un oglekļa dioksīda daudzuma dēļ, kas uzkrājas tā dziļumos temperatūras un ūdens blīvuma atšķirību dēļ.
Ja temperatūra mainīsies, gāzes izplūdīs virspusē kā no sodas pudeles, iznīcinot visu pieejamo dzīvību. Līdzīga traģēdija notika 1984. gada 15. augustā, kad Kamerūnas Nyos ezers izlaida milzīgu koncentrēta oglekļa dioksīda mākoni, izraisot simtiem cilvēku un dzīvnieku nāvi nosmakšanas rezultātā.
Ruandā ir tāds ezers - Kivu ezers. Taču vietējā valdība nolēma nāvējošo gāzi izmantot galīgi un uzcēla spēkstaciju, kas izsūknē kaitīgās gāzes no ezera un izmanto tās, lai darbinātu trīs lielus ģeneratorus, kas ražo 3,6 MW elektroenerģijas. Valdība cer, ka rūpnīca drīzumā spēs saražot pietiekami daudz enerģijas, lai apmierinātu trešdaļas valsts vajadzības.
Baktērijas
Dabā ir miljardiem baktēriju, un, tāpat kā jebkurai dzīvai būtnei, tām ir sava izdzīvošanas stratēģija barības vielu trūkuma gadījumā. Piemēram, baktērijām E. coli ir taukskābju rezerves, kas pēc sastāva ir līdzīgas poliesteram. Tās pašas taukskābes tiek izmantotas biodīzeļdegvielas ražošanā. Redzot lielu solījumu šajā baktēriju īpašībā, zinātnieki meklē veidu, kā tās ģenētiski modificēt, lai iegūtu vairāk skābju.
Pētnieki vispirms izņēma fermentus no mikroorganismiem, pēc tam dehidrēja taukskābes, lai noņemtu skābekli. Šī procesa rezultātā viņi pārvērta baktērijas par sava veida dīzeļdegvielu. Tas ir, tās pašas baktērijas, kas mūs saslimst, var palīdzēt mums ietaupīt naudu, kļūstot par lielisku degvielu mūsu automašīnām.
Oglekļa nanocaurules
Kā norāda nosaukums, oglekļa nanocaurules ir dobas caurules, ko veido oglekļa atomi. To pielietojuma joma ir ļoti plaša: no bruņu materiāliem līdz "liftu" izveidei, kas spēj transportēt kravas uz Mēnesi. Un ne tik sen Masačūsetsas Tehnoloģiju institūta pētnieku grupa atrada veidu, kā izmantot nanocaurules saules enerģijas ieguvei, un to efektivitāte ir simts reižu augstāka par jebkuru mūsdienās zināmo fotoelementu elementu. Tas tiek panākts, ļaujot nanocaurulēm darboties kā antenai, lai uztvertu saules gaismu un novirzītu to uz saules paneļiem, kas to pārvērš saules gaismā. Tādējādi cilvēks, kurš vēlas izmantot saules enerģiju, tā vietā, lai noklātu visu savas mājas jumtu ar saules baterijām, var izmantot oglekļa nanocaurules, kas aizņem daudz mazāk vietas.
DiscoveryNews, tulkojums no angļu valodas - Natālija Konošenko
1. Lidojošs vēja ģenerators
Buoyant Airborne Turbine (BAT), milzīgs vēja turbīnas balons, var sasniegt pat 600 metru augstumu. Šajā līmenī vēja ātrums ir ievērojami lielāks nekā uz zemes virsmas, kas ļauj dubultot enerģijas ražošanu.
2. Austeru viļņu spēkstacija
Dzeltenais pludiņš ir sūkņa virszemes daļa, kas atrodas 15 metru dziļumā, puskilometru no krasta. Izmantojot viļņu enerģiju, Oyster (“Oyster”) nodod ūdeni uz pilnīgi parastu hidroelektrostaciju, kas atrodas uz sauszemes. Sistēma spēj saražot līdz 800 kW elektroenerģijas, nodrošinot gaismu un siltumu līdz 80 mājām.
3. Biodegviela uz aļģu bāzes
4. Saules paneļi logu stiklā
Standarta saules paneļi pārvērš saules enerģiju elektroenerģijā ar efektivitāti 10-20%, un to darbība ir diezgan dārga. Bet nesen Kalifornijas universitātes zinātnieki ir izstrādājuši caurspīdīgus paneļus, kuru pamatā ir salīdzinoši lēta plastmasa. Baterijas iegūst enerģiju no infrasarkanās gaismas un var aizstāt parasto logu stiklu.
5. Vulkāniskā elektrība
Ģeotermālās elektrostacijas darbības princips ir tāds pats kā termoelektrostacijai, taču ogļu vietā tiek izmantots zemes iekšpuses siltums. Apgabali ar augstu vulkānisko aktivitāti, kur magma nonāk tuvu virsmai, ir ideāli piemērotas šāda veida enerģijas ieguvei.
6. Sfērisks saules elements
Pat mākoņainā dienā Betaray ar šķidrumu pildītais stikla globuss ir četras reizes efektīvāks nekā parasts saules panelis. Un pat skaidrā naktī sfēra nesnauž, iegūstot enerģiju no mēness gaismas.
7. M13 vīruss
Lorensa Bērklija Nacionālās laboratorijas (Kalifornija) zinātniekiem izdevās modificēt M13 bakteriofāga vīrusu tā, lai tas radītu elektrisko lādiņu, kad materiāls tiek mehāniski deformēts. Lai iegūtu elektrību, vienkārši nospiediet pogu vai velciet ar pirkstu pa displeju. Taču līdz šim ar “infekcioziem līdzekļiem” iegūtais maksimālais lādiņš ir vienāds ar ceturtdaļas mikropirksta baterijas iespējām.
8. Torijs
Torijs ir radioaktīvs metāls, kas līdzīgs urānam, bet, sadaloties, spēj saražot 90 reizes vairāk enerģijas. Dabā tas ir sastopams 3-4 reizes biežāk nekā urāns, un tikai viens grams vielas ir līdzvērtīgs 7400 galonu (33 640 litriem) benzīna radītā siltuma daudzuma izteiksmē. Ar 8 gramiem torija pietiek, lai automašīna bez degvielas uzpildes nobrauktu vairāk nekā 100 gadus jeb 1,6 miljonus km. Kopumā Laser Power Systems paziņoja par darba sākšanu pie torija dzinēja. Paskatīsimies!
9. Mikroviļņu motors
Kā zināms, kosmosa kuģis saņem impulsu pacelšanās raķešu degvielas izmešanas un sadegšanas dēļ. Rodžers Šeiers mēģināja izdzēst fizikas pamatus. Tā EMDrive dzinējam (par to rakstījām) nav nepieciešama degviela, radot vilci, izmantojot mikroviļņus, kas atstarojas no noslēgta konteinera iekšējām sienām. Priekšā vēl tāls ceļš: šāda motora vilces spēks nav pat pietiekams, lai nomestu no galda monētu.
10. Starptautiskais eksperimentālais kodoltermiskais reaktors (ITER)
ITER mērķis ir atjaunot procesus, kas notiek zvaigžņu iekšienē. Pretstatā kodola skaldīšanai mēs runājam par divu elementu drošu un bez atkritumiem sintēzi. Pēc 50 megavatu enerģijas saņemšanas ITER atgriezīs 500 megavatus, kas ir pietiekami, lai darbinātu 130 000 māju. Reaktors, kas atrodas Francijas dienvidos, tiks palaists 2030. gadu sākumā, un tas netiks pieslēgts energotīklam līdz 2040. gadam.
Visnegaidītākie enerģijas avoti
Agrāk vai vēlāk naftas akas un ogļraktuves parādīs dibenu, un tad cilvēkiem būs steidzami jāmeklē aizstājējs. Pieaugošais enerģijas patēriņš liek zinātniekiem meklēt vēlamo alternatīvu ierobežotiem avotiem, dažreiz visnegaidītākajās vietās.
Ģenētiski modificēti augi
Daudzi augi satur cieti, kas ir bioloģiskās degvielas pamats. Tāpēc zinātnieki nenogurstoši apsver piemērotus kandidātus cilvēka enerģijas glābēja lomai.
Tabaka ir nokļuvusi zinātnes uzmanības lokā, pateicoties tam, cik viegli tā tiek piemērota mākslīgai atlasei. Nesen pētnieki varēja mainīt tabakas gēnus tā, ka cietes saturs tajā kļuva 7 reizes lielāks nekā parasti.
Jatropha curcas rūpnīca var kļūt arī par videi draudzīgas degvielas avotu. Tās sēklas ir bagātas ar eļļu, un tas plaukst sausās, akmeņainās augsnēs. Darāmā ir maz: nedaudz modificēt gēnus, kas ir atbildīgi par izturību, jo jatropha sēklām ir zema raža.
Vēl viens strīdīgs enerģijas avots no floras pasaules ir prosa. Ar gēnu inženierijas palīdzību ar to var veikt tādas pašas darbības kā ar tabaku, tas ir, palielināt cietes satura procentuālo daudzumu. Taču tad rodas cita problēma: prosa ir invazīvs augs, kas izspiež visu pārējo veģetāciju no vietām, kur tā gadījās parādīties. Tāpēc arī zinātniekiem būs jārauj smadzenes, lai ierobežotu nekontrolētu prosa izplatīšanos.
Raugs palīdzēs
Tomēr raugs, atkal ģenētiski modificēts, veicinās augu materiālu pārveidošanu par enerģijas avotu. Ķīniešu zinātnieki ir atklājuši, ka īpaši modificēts raugs sadala ksilozi (toksisku, cietu augu daļu) savienojumos, kas var kalpot kā biodegviela. Tas nozīmē, ka tuvākajā nākotnē cilvēkam ir pilnīgi iespējams apmierināt savu vajadzību pēc lētas enerģijas, izmantojot super raugu un jebkādus augu atkritumus.
Mākslīgā fotosintēzes versija
Amerikāņu zinātnieki pēta iespēju mākslīgi atjaunot procesu, ko augi izmanto, lai pārvērstu gaismu un ūdeni enerģijā. Rezultātā tika iegūta ierīce, kas līdzīga saules baterijai plastmasas korpusā. Ja caur to izlaidīsiet ūdeni, vienlaikus apstarojot to ar gaismu, izejā būs šķidrie ogļūdeņraži, kurus var uzglabāt un izmantot infrastruktūrā.
Saldas baterijas
Toksiskus metālus, bez kuriem tagad nav iespējams izveidot parastos akumulatorus, ir grūti iegūt un atbrīvoties no tiem, un tie parasti nekalpo ilgi. Bet, ja jūs tos aizstājat ar parasto cukuru, no šādām problēmām var izvairīties. Paraugs, ko zinātnieki nodēvēja par “enzīmu degvielas šūnu”, atkārto augu pasaules pārstāvju darbību, pārvēršot cukuru enerģijā un pārspējot parastās litija baterijas.
Mūžīgās baterijas
Redoksreakcijas, kas notiek redoksbaterijās, jau ir atradušas pielietojumu kā alternatīvu naftas atvasinājumiem transporta nozarē. Pateicoties elektrolīta šķīdumam, kurā tiek uzkrāta enerģija, baterijas var izmantot, cik vien vēlaties, tikai laiku pa laikam mainot pašu šķīdumu.
Glābšana no tualetes
Cilvēku (un citu) darbību radītos dabas atkritumus var viegli izmantot kā bezmaksas enerģijas avotu. Vienkāršākais veids ir sildīt izkārnījumus, izdalītā gāze ir vēlamā biodegviela. Bet Dienvidkorejas zinātnieki gāja tālāk. Eksperimentāli viņi atklāja, ka, ja bioloģiskos atkritumus pareizi karsē, pievienojot metanolu un oglekļa dioksīdu, fekāliju lipīdi tiek pārvērsti par kaut ko līdzīgu bioloģiskajai dīzeļdegvielai.
Viens no alternatīvās enerģijas variantiem, kas nāk arī no tualetes, ir cilvēka urīna barošana mikroorganismiem, kas to dzīves laikā pārvērtīs enerģijā.
“Tualetes” iespējas ir gandrīz pilnībā izstrādātas, lai iegūtu rezultātu, atliek tikai no jauna aprīkot kanalizāciju.
Atkritumu pārstrāde
Hidroogles (atkritumu maisījums ar augstas temperatūras ūdeni zem augsta spiediena) ir viena no jau esošajiem projektiem četrās ES valstīs. Tas tika uzsākts ar mērķi izpētīt slapjo atkritumu īpašības un noteikt to izmantošanas iespējas ikdienas dzīvē.
Saules elektrostacijas Zemes orbītā
Pavisam drīz tūkstošiem satelītu, kas aprīkoti ar saules baterijām, lidos kosmosā un sāks piegādāt tonnām enerģijas izsalkušajai cilvēcei... Mums atliek maz: dzīvot līdz šai gaišajai dienai.
Krokodilu tauki
Ķīmiķi ASV Luiziānas štatā piedāvā aligatora taukus kā degvielas avotu. Tas nav pieprasīts nekur citur, tajā ir daudz lipīdu, kas viegli ražo biodīzeli - vēl viens ideāls risinājums nākotnes enerģētikas jautājumam!
Kur iegūt enerģiju? Nav noslēpums, ka cilvēki agri vai vēlu izsmels uz planētas vēl palikušās naftas, gāzes, ogļu un pat urāna rezerves. Rodas pilnīgi pamatots jautājums: “Ko darīt tālāk? Kur iegūt enerģiju? Galu galā visa mūsu dzīve ir balstīta uz enerģijas izmantošanu. Izrādās, ka pēc ogļūdeņražu rezervju izbeigšanās civilizācijas pastāvēšana beigsies?
Ir izeja! Tie ir tā sauktie alternatīvie enerģijas avoti. Starp citu, daudzi no tiem tiek izmantoti, un veiksmīgi, jau šobrīd. Vēja, plūdmaiņu, saules un ģeotermālo avotu enerģiju cilvēki veiksmīgi izmanto un pārvērš elektrībā. Bet tā ir jāsaka.
Pašlaik ir simtiem teoriju un izstrādņu par neparastu alternatīvu enerģijas avotu izveidi un izmantošanu. Šajā rakstā aprakstītie alternatīvie enerģijas avoti ir neparasti tikai tādā ziņā, ka tie vēl nav kļuvuši populāri, netiek plaši izmantoti, ir nepraktiski, nerentabli utt.
Bet tas nebūt nenozīmē, ka tos nevarēs efektīvi izmantot, iespējams, tuvākajā nākotnē. Galu galā nafta kā enerģijas avots ir zināma kopš seniem laikiem, taču tikai kopš rūpnieciskās revolūcijas beigām naftu varēja iegūt un pārstrādāt izmantojamā formā.
Nav zināms, ko izmantosim enerģijas ražošanai nākotnē, taču noteikti ir alternatīvas tradicionālajiem enerģijas avotiem, un ir pilnīgi iespējams, ka vismaz viena no zemāk uzskaitītajām elektroenerģijas ražošanas metodēm var kļūt plaši izplatīta un populāra.
Šeit ir 5 neparasti alternatīvi enerģijas avoti, kas rada patiesas cerības uz efektīvu izmantošanu nākotnē:
Pirmo eksperimentālo spēkstaciju, kurā izmanto sālsūdeni, izveidoja Statkraft Norvēģijā. Elektroenerģijas ražošanai spēkstacija izmanto osmozes fizisko efektu. Pateicoties šim efektam, enerģija tiek iegūta no pieaugošās šķidrumu entropijas, sajaucot sāli un saldūdeni. šo enerģiju pēc tam izmanto, lai rotētu elektriskā ģeneratora hidraulisko turbīnu.
Izstrādātas demonstrācijas spēkstacijas, kurās izmanto cieto oksīdu elektrolīta kurināmā elementus ar jaudu līdz 500 kW. Faktiski elements sadedzina degvielu un tieši pārvērš atbrīvoto enerģiju elektroenerģijā. Tas ir tas pats, kas dīzeļa elektroģenerators, tikai bez dīzeļdzinēja un ģeneratora. Un arī bez dūmiem, trokšņa, pārkaršanas un ar daudz lielāku efektivitāti.
Termoelektrisko efektu izmanto elektroenerģijas ražošanai. Šī ir diezgan veca tehnoloģija, kas mūsdienās atkal ir kļuvusi aktuāla, pateicoties masveida enerģijas taupīšanas gaismas avotu un dažādu pārnēsājamu elektrisko uztvērēju izmantošanai. Jau pastāv un tiek veiksmīgi izmantotas rūpnieciskās izstrādes, piemēram, apkures un vārīšanas krāsnis ar iebūvētiem termoģeneratoriem, kas to darbības laikā ļauj iegūt ne tikai siltumu, bet arī elektroenerģiju.
Ir izveidotas eksperimentālas instalācijas, kas ļauj ražot elektroenerģiju, izmantojot kinētisko enerģiju - gājēju celiņi, turniketi dzelzceļa stacijās, īpaša deju grīda ar tajā iebūvētiem pjezoelektriskajiem ģeneratoriem. Jau tuvākajā laikā ir idejas izveidot īpašas "zaļās sporta zāles", kurās trenažieru grupa, pēc ražotāju domām, varētu saražot līdz 3,6 megavatiem atjaunojamās elektroenerģijas gadā.
Šajā gadījumā enerģijas avots ir īpašs nanoģenerators, kas cilvēka organismā notiekošās mikrosvārstības pārvērš elektroenerģijā. Ierīcei ir vajadzīgas tikai mazākās vibrācijas, lai radītu elektrisko strāvu, kas ļauj tai uzturēt mobilo ierīču funkcionalitāti. Mūsdienu nanoģeneratori pārvērš jebkuru kustību un kustību par enerģijas avotu. Nanoģeneratoru un saules bateriju kopīgas izmantošanas iespējas ir ļoti perspektīvas un interesantas.
Ko Tu domā par šo? Varbūt jūs zināt par citiem jauniem alternatīviem elektroenerģijas avotiem. Dalies komentāros!
Alternatīvie enerģijas avoti pamazām izvirzās priekšplānā, un dažas valstis pat ir paziņojušas, ka pārskatāmā nākotnē plāno pārslēgt savu infrastruktūru tikai uz tiem.
Par laimi, papildus saules paneļiem, vēja turbīnām un hidroelektrostacijām ir daudz vairāk interesantu iespēju, par kurām mēs runāsim šajā pārskatā.
Spēkstacija, ko darbina skotu viskijs
Helius Energy ir uzbūvējis pasaulē pirmo spēkstaciju, kas darbojas ar skotu viskija destilācijas blakusproduktiem. Galu galā šī procesa laikā paliek milzīgs daudzums ogļhidrātu un olbaltumvielu masas, ko var sadedzināt un pārvērst enerģijā. Ražotāju konglomerāts Rothes Whisky darbojās kā partneris šajā projektā.
Futbola bumbas ligzda
Soccet Inc. izveidoja futbola bumbu, kas ir arī neliela spēkstacija, kas ģenerē enerģiju, kad futbolisti sper kādu priekšmetu. Dažas spēles stundas, un LED lampa darbosies visu vakaru! Ideāli piemērots lauku apvidiem jaunattīstības valstīs Āfrikā un Āzijā.
OTEC spēkstacija pie Ķīnas krastiem
Jau vairākus gadu desmitus pastāv tehnoloģija, kas var radīt enerģiju, pamatojoties uz ūdens temperatūras starpību okeāna virsmā un tā dziļumos. Un pēc dažiem gadiem Ķīnas dienvidu krastā parādīsies pasaulē lielākā spēkstacija, kas izmanto šo tehnoloģiju (OTEC). To veidos pasaulslavenā kompānija Lockheed Martin.
Turbīna asinsvados
Zinātnieki no universitātes Šveices pilsētā Bernē ir izstrādājuši miniatūras turbīnas, kas, ievietojot tās cilvēka asinsvados, nodrošinās enerģiju, lai darbinātu viņa elektrisko elektrokardiostimulatoru.
VolcanElectric Mask – debesskrāpis, kas saņem enerģiju no vulkāna
Konkursa eVolo 2013 ietvaros ķīniešu arhitektu grupa prezentēja VolcanElectric Mask debesskrāpja projektu, kuram vajadzētu būt izvietotam vulkāna nogāzē. Un šī ēka saņems enerģiju savai funkcionēšanai no karstas magmas, kas tuvojas Zemes virsmai.
Geneco VW Bio-Bug ir automašīna, ko darbina izkārnījumi
Britu kompānija Geneco izstrādājusi tehnoloģiju, kas ļauj iegūt metānu no cilvēka izkārnījumiem, un aprīkojusi ar to VW Beetle, piešķirot tam jaunu nosaukumu - VW Bio-Bug.
Enerģija no turniketiem sabiedriskajā transportā
Japānas uzņēmums East Japan Railway Company, viens no pasažieru pārvadājumu līderiem Uzlecošās saules zemē, nolēma katru savu turniketu aprīkot ar elektroenerģijas ģeneratoru. Tātad pasažieri, kas iet caur tiem, paši nemanot radīs elektrību.
BioWawe – zemūdens straumju enerģija
Austrālijas uzņēmuma BioPower Systems speciālisti nolēma pievērst uzmanību daudzajām zemūdens straumēm, kas ieskauj Austrāliju. Rezultātā viņi izveidoja BioWawe spēkstacijas projektu, kas izmantos šīs ūdens plūsmas elektroenerģijas ražošanai.
Žirafes ielas lampa – šūpoles, kas darbina laternu
Giraffe Street Lamp ir šūpoles, uz kurām braucot, ikviens var padarīt pasauli mazliet gaišāku un gaišāku. Fakts ir tāds, ka šīs šūpoles ir arī elektroenerģijas ģenerators ielu lampai, ar kuru tās ir apvienotas. Tomēr tam ir arī trešās puses enerģijas avots, kas darbina lampas, kamēr objekts atrodas miera stāvoklī.
BIQ māja – pasaulē pirmā ar aļģēm darbināma ēka
Hamburgā pirms dažām nedēļām tika atklāta pasaulē pirmā ēka, kas saņem enerģiju no mikroskopiskām zaļajām aļģēm, kas atrodas šīs arhitektūras struktūras sienās un logos. Un katrs tā logs ir neliels bioreaktors, kas ražo elektrību fotosintēzes ceļā.
