Все выпуски  

Электротехническая энциклопедия #91. 10 самых необычных способов получения электроэнергии


Электротехническая энциклопедия

Электронная электротехническая библиотека Новые книги для электриков

Здравствуйте, уважаемые подписчики!

Cегодня в выпуске:

1. 10 самых необычных способов получения электроэнергии

2. Новые заметки с блога "Интернет для электрика":

3. Три полупоста с LightingNews.info

10 самых необычных способов получения электроэнергии

1. Получение электроэнергии из отходов шоколадной фабрики

Британский микробиолог Линн Маккаски (Lynne Mackaskie) из университета Бирмингема (University of Birmingham) отрядила бактерии вырабатывать энергию из отходов шоколадной фабрики.

Линн скармливала бактериям Escherichia coli раствор нуги и карамели из фабричных отходов. Бактерии расщепляли сахар и производили водород. Водород тут же направлялся в топливный элемент, который вырабатывал достаточно электроэнергии для небольшого вентилятора.

Также Маккаски продемонстрировала другую замечательную работу тех же самых крошечных помощников.

На этот раз бактерии поместили в раствор отходов с линии по переработке старых автомобильных нейтрализаторов. Тот же фермент гидрогеназа, что участвовал в выработке водорода, здесь вступал в реакцию с веществами в растворе и, в конечном счёте, помогал микробам вывести из него растворённый палладий, который закреплялся на поверхности бактерий.

Эти бактерии, говорит исследовательница, легко собрать и со своим палладиевым "одеянием" направить на новую работу — в роли катализаторов для каких-то иных химических производств.

2. Производство электроэнергии за счет использования сточных вод

Исследователи из университета Пенсильвании (Pennsylvania State University) создали прототип унитаза-электростанции, который вырабатывает электричество за счёт разложения органических отходов.

Здесь в дело пущены бактерии, которые имеются в обычных сточных водах. Эти бактерии поедают органику, выделяя углекислый газ. При этом в химических реакциях происходит переход электронов между атомами. Учёные сумели вклиниться в этот процесс и заставить бежать эти электроны в обход — по внешней цепи.

Для этого авторы агрегата применили пластмассовую трубу, диаметром 6,5 см и длиной 15 см, в которой разместили восемь периферийных стержней-электродов из графита и один центральный электрод, выполненный из пластика, графита и платины.

Когда через эту трубку прокачивали нечистоты, в цепи между центральным и периферийными стержнями идёт ток. Правда, мощность составляет лишь несколько милливатт. Но Брюс Логан (Bruce Logan), один из авторов проекта, говорит, что команда работает над повышением мощности.

Возможно, унитазы-электростанции смогут питать одну-две лампочки, экономя энергию. К тому же, широкое внедрение новинки способствовало бы дополнительной очистке сточных вод.

Испытательный центр армии США (Natick Soldier Systems Center) проверяет новую продукцию компании Iowa Thin Film Technologies — палатки для солдат, вырабатывающие электроэнергию из солнечного света.

3. Получение электроэнергии из энергии солнца и звезд

Российские ученые-ядерщики создали батарею, которая может трансформировать в электричество как солнечную энергию, так и энергию звезд. Презентация этого «ноу-хау» прошла недавно в Научном центре прикладных исследований Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ) в подмосковной Дубне.

"Это уникальная батарея, не имеющая аналогов в мире, может работать 24 часа в сутки", — рассказал директор центра Валентин Самойлов. По его словам, «ученым удалось создать новое вещество — гетероэлектрик, благодаря которому батарея может работать на Земле на энергии солнца и звезд, независимо от погодных условий». Разработка уже доказала свою высокую эффективность как в темное, так и в облачное время суток, отметил ученый, передает ИТАР-ТАСС.

По словам Самойлова, «звездная батарея», как ее окрестили разработчики, в несколько раз эффективнее обычной солнечной. «Эффективность преобразования света в электрический ток у демонстрационного образца в видимой области — более чем в 2 раза выше, а в инфракрасной области — в 1,5 раза», — подчеркнул он. Самойлов отметил, что «себестоимость гетероэлектрического фотоэлемента ниже, чем у фотоэлемента обычной солнечной батареи».

4. Получение электроэнергии из воздуха

Hitachi разработала новую технологию получения электроэнергии, используя естественно возникающие в воздухе вибрации с амплитудой в несколько микрометров. Хотя пока технология обеспечивает довольно низкое напряжение, ее привлекательность заключается в том, что генераторы могут работать в любом месте и при любых условиях, в отличие от тех же солнечных батарей.

Технология основывается на теории, что электричество может вырабатываться, при вибрации изменяется расстояние между электродом, закрепленном на плоской пружине, и неподвижным электродом.

Для подтверждения своей теории разработчики создали устройство размером 2,5х7 см, вырабатывающее ток мощностью 0,12 микроватт при возникновении колебаний в несколько микрометров, которые можно обнаружить даже в почти неподвижном воздухе здания. Такой мощности вполне достаточно для работы температурного или светового датчика раз в час, либо отправки данных, замеренных датчиком, в другое место.

По мнению разработчиков, технологию можно использовать, например, в датчиках для определения усталости здания или износа деталей механизмов. В Hitachi планируют расширить круг приложений своего открытия, уменьшив размеры прибора до 1х1 см и увеличив мощность вырабатываемого тока.

5. Получение электроэнергии из проточной воды

Канадские ученые изобрели новое устройство называется электрокинетическая батарея. Электрокинетическая батарея - на самом деле довольно примитивное устройство. Она представляет собой небольшой стеклянный сосуд, который пронизывают сотни тысяч микроскопических каналов.

Благодаря феномену электрического поля, которое создается двухслойной средой, сосуд работает как обычная нагревательная батарея. Вода в нем, протекая по каналам, образует положительный заряд на одном конце сосуда и отрицательный - на другом. В результате вырабатывается энергия.

Экспериментальный прибор был создан в Университете Альберта в Канаде. В силу своих небольших размеров он и энергии вырабатывает немного, но глава группы ученых Ларри Костюк полагает, что создать мощную машину труда не составит. Нужно будет всего лишь оснастить прибор большим фильтром.

Увеличенные копии таких батарей можно поставить где-нибудь на быстрых реках. Может быть, в будущем обычные электрические батарейки типа А-4 можно будет заменить крошечными копиями устройства, в которых будет использоваться вода под давлением.

6. Океанская подводная электростанция

Уже который год в промышленном дизайне востребованной остается концепция «биомимикрии», то есть заимствования различных технологических решений у природы. Таким подходом воспользовалась австралийская компания BioPower Systems, разрабатывая проект океанской подводной электростанции BioWawe, которая вырабатывает электроэнергию за счет создаваемых подводными течениями колебаний специальных «стеблей». Похожим образом колеблются и водоросли, правда, не вырабатывая при этом электричество.

Внешне электростанция действительно выглядит как водоросль с тремя большими гибкими листьями. Если течение оказывается слишком сильным и угрожающим целостности конструкции, листья пригибаются ко дну, где поток более медленный. Прототип электростанции уже проходит испытания у берегов Тасмании и при этом успешно вырабатывает 250 кВт энергии. Согласно планам разработчиков, в скором времени такие электростанции будут обеспечивать энергией близлежащие острова Флиндерс и Кинг, а позже – весь австралийский штат Виктория включая столицу Мельбурн.

7. Получение электроэнергии из краски

В ходе исследований, длившихся три года, компания Industrial Nanotech создала особый вид термоизолирующего покрытия, способный вырабатывать электроэнергию за счет разницы температур между стеной дома и окружающей средой.

Руководитель компании Industrial Nanotech Стюарт Бёрчилль утверждает, что полезный эффект от новой краски очень велик. Поскольку разница температур есть всегда, то и источник энергии будет постоянным. Ее использование приносит не только экономические выгоды, но уменьшает выброс углекислого газа в атмосферу.

Принципиальное отличие нового альтернативного источника энергии от других в том, что только эта энергия является постоянной и универсальной. Перспектива у разработки Industrial Nanotech определенно есть, но только с том случае, если стоимость материала не будет излишне завышена. Никакой информации о новом материале компания не дает. Скорее всего подробности появятся после регистрации патентов. Судя по названию самой компании, без нанотехнологий в новинке не обошлось.

8. Получение электроэнергии от вибрации при ходьбе пешеходов

В буквальном смысле пульс города хотят использовать в качестве возобновимого источника электроэнергии лондонские архитекторы из фирмы Facility Architects. Вибрации от проезжающих грузовиков, проходящих поездов и даже пешеходов планируется преобразовывать в энергию для уличного и не только освещения.

"В часы-пик через вокзал Виктория за 60 минут проходит 34 тысячи человек. Не нужно быть математическим гением, чтобы понять — если удастся использовать эту энергию, то может фактически получиться очень полезный источник энергии, которая в настоящее время расходуется впустую", — объясняет директор архитектурной фирмы Клэр Прайс (Claire Price).

Стимул для старта проекта Pacesetters ("Лидеры", "Задающие тон, тенденцию, направление развития") появился на одной из церемоний раздачи призов, когда некий член жюри сказал Прайс, что ему "нравится идея о сборе энергии от вибраций, но затея никогда не будет работать".

"Для нас это было всё равно, что красная тряпка для быка", — вспоминает глава Facility Architects. И уже через несколько месяцев компания получила ряд предложений, так же, как финансовую и техническую поддержку от нескольких организаций.

"Моей первой реакцией, когда я увидел проект, было "Ничего себе! Боже мой, это фантастика!", хотя как инженер я, конечно, понял, что, да, это действительно может работать", — говорит Тони Бэйтс (Tony Bates), менеджер фирмы Scott Wilson, которая вместе с Facility Architects в настоящее время воплощает идею в реальности.

Два "собирающих вибрации" опытных образца должны быть готовы к декабрю. Первым делом новую технологию внедрят в лестницу: "впитывать" энергию шагов она будет посредством гидравлических или пьезоэлектрических элементов.

Авторы проекта полагают, что эта система сможет получать от каждого прошедшего человека 3-4 ватта, примерно половину от тех 6-8 ватт, которые каждый человек, якобы, тратит, при ходьбе по ступенькам. К началу следующего лета лестницы с генерирующими ток элементами будут установлены в реальном здании, для испытаний и анализа.

9. Получение электроэнергии путем использования турникетов-генераторов

Практики-японцы еще более усовершенствовали предыдущий способ получения электроэнергии и предложили использовать для этой цели турникеты в метро.

На одном из вокзалов Токио пассажиры, проходя через турникеты, вырабатывают электроэнергию. "Японская восточная железнодорожная компания" (East Japan Railway Company) решила необычным способом обеспечить вокзал экологически чистым дополнительным источником электроэнергии и запустила экспериментальную систему, позволяющую производить электричество при прохождении пассажиров через турникет.

Как сообщает Membrana.ru, в пол под турникетами вокзала встроены пьезоэлементы, которые вырабатывают электричество от давления и вибрации, когда люди наступают на них. В случае если эксперимент с турникетами-генераторами сочтут удачным, у Японии появится новый выгодный источник электричества, ведь железные дороги являются основными транспортными артериями страны, и миллионы японцев и туристов ежедневно проходят через турникеты вокзалов.

10. Производство электроэнергии с помощью живых деревьев

Компания MagCap Engineering из Массачусетса соединила усилия с изобретателем Гордоном Уодлом (Gordon W. Wadle) из Иллинойса, чтобы реализовать весьма экстравагантный проект. Они верят, что через несколько лет мы будем протягивать провода от своих домов к ближайшим деревьям в парках и лесах, чтобы погреть воду в электрочайнике или зарядить сотовый телефон.

Американские инженеры уверены, что скоро деревья "научатся" круглосуточно давать нам небольшое количество энергии, которая будет накапливаться в аккумуляторах и расходоваться по мере надобности.

Основа изобретения Уодла (именно с его работы всё и началось) – металлический прут, воткнутый в дерево, который погружён на некоторую глубину в грунт, и схема, которая фильтрует ток и повышает выходное напряжение, достаточно, чтобы зарядить батарею. В текущей экспериментальной конфигурации система производит достаточно энергии, чтобы питать маленький светодиод.

Лагадинос считает, что любой может воспроизвести простой опыт: "Воткните алюминиевый стержень через кору в ствол живого дерева; сделайте медную трубку и погрузите её на 17 сантиметров в грунт. Возьмите вольтметр и убедитесь, что между стержнем в стволе и зарытой трубкой есть потенциал — 0,8 — 1,2 вольта постоянного тока".

"Думайте об окружающей среде как о батарее, — говорит Лагадинос, — с деревом в качестве положительного полюса и прутка в грунте — в качестве отрицательного".

В проведенных опытах не наблюдалось ни расходования материала электродов, ни зависимости напряжения от высоты дерева (что подтверждало бы версию о детекторе волн). И это не фотосинтез. Зимой, когда листья сброшены, напряжение даже чуть выше, говорят создатели прибора.

И никакого ущерба для дерева, мол, тоже нет. Можно тысячи и тысячи живых деревьев в парках обвить проводами и питать от них ближайшие дома. А ещё — лампочки в дорожных знаках или, например, научные приборы в глухих уголках планеты.

Кроме этого Лагадинос придумал, как преобразовывать этот естественный источник энергии в годный к употреблению постоянный ток.

MagCap испытала две опытные схемы: в одной три конденсатора соединены параллельно. Когда они заряжаются от дерева до 0,7 вольт, схема переключает их на последовательное соединение, повышая, таким образом, напряжение до 2,1 вольта, от которого некоторое время прекрасно работает светодиод. Второй вариант прибора включает некий фильтр-стабилизатор напряжения, так что становится возможным заряжать небольшую никель-кадмиевую батарейку.

Уодл оптимистично заявляет: "В то время как проект находится в младенчестве, он имеет потенциал, чтобы обеспечить неограниченную поставку экологически чистой энергии, не полагаясь на ископаемое топливо". Уодл "скромно" уподобляет это изобретение самому открытию электричества. "Есть огромный, неистощимый источник энергии буквально вокруг нас", — говорит он о деревьях.

Разработчики устройства сейчас заняты патентованием и поиском инвесторов, которые помогли бы довести изобретение до состояния, пригодного к практическому массовому применению.

Они утверждают, что в течение года смогут усовершенствовать технику съёма электричества с дерева, доведя напряжение до 12 вольт при силе тока 1 ампер. Стало быть, нам предлагают 12 ватт с дерева. Не так уж мало, учитывая круглосуточную работу и возможность накапливать эту энергию в батареях.

И всё же, если всё это не обман, откуда напряжение? Гальваника? Атмосферное и земное электричество, ежедневно накапливающееся примерно таким вот образом, а особенно интенсивно — в условиях грозы, когда и бьёт разряд? Гипотезы примем с благодарностью.

При подготовке статьи использованы материалы http://scienceblog.ru/ http://edu.kzn.ru/ http://www.newscientisttech.com/  http://www.membrana.ru/ 

Жду Ваших комментариев! - http://povny.blogspot.com/2008/10/10.html

 

Новые заметки с блога "Интернет для электрика":

Международная компания по защите окружающей среды путем снижения потребления электроэнергии добралась до Дубаи. Стоило ли?

..."Час Земли" провели жители и власти Дубая в рамках международной кампании по защите окружающей среды, сообщает в воскресенье местная печать. По сведениям местных СМИ, с 8 до 9 часов вечера в субботу в городе было отключено практически все электричество. В административных и жилых зданиях, на дорогах и в парках работало только самое необходимое освещение. При поддержке властей в акции приняли участие департамент электроэнергии и воды и крупнейшие местные компании - в частности, холдинг "Нахиль" и группа гостиниц "Джумейра". ...читать дальше

Джереми Кларксон рассуждает об электричестве

Кто такой Джереми Кларксон? Это такой склочный - хотя и не без варварского остроумия - английский Собакевич, которому доверили воскресную колонку в Sunday Times. Джереми Кларксон - самый скандальный, провокационный, неполиткорректный, циничный и брутальный журналист не только Британии, но и, возможно, всего мира.

Тексты Кларксона, искрящиеся остроумием и раздающие пощечины общественному вкусу, вызывают у читателей самые неоднозначные эмоции - от гневного возмущения до восхищения, граничащего с преклонением.

Воскресная колонка Кларксона в Sunday Times - первое, что открывают утром большинство читателей газеты, желая узнать, кто в этот раз подаст на Кларксона в суд. При всей эпатажности и нарочито вызывающем тоне слова журналиста имеют необычайно большой вес: его критического высказывания достаточно для банкротства целых предприятий, как это случилось, например, с английским автозаводом Vauxhall Vectra.

Джереми затевает дискуссию о сущности электроэнергии. У него есть кое-какие шокирующие решения проблемы. ...читать дальше

Технически реализована новая технология передачи электроэнергии по воздуху

Специалисты Массачусетского Технологического Университета (Massachusetts Institute of Technology, MIT) построили первое устройство, которое передает электрический заряд на расстояние по воздуху, без проводов.

Группе удалось зажечь на расстоянии 2 м электрическую лампочку мощностью 60 Ватт. Команда физиков MIT разработала технологию передачи электроэнергии методом электромагнитного резонанса еще в 2006 году, однако построить работоспособный прибор удалось только сегодня. WiTricity (в MIT так назвали технологию по аналогии с WiFi) основана на обыкновенном электромагнитном излучении. ...читать дальше

Подписывайтесь на RSS-фид блога

Что такое RSS и как его с пользой использовать

Три полупоста с LightingNews.info:

Создан микроволновый источник света, способный совершить настоящую революцию в светотехнике

КПД — свыше 50%, долговечность – десятилетия реальной эксплуатации, стоимость изготовления – сравнительно низкая, никаких вредных веществ (скажем, ртути) внутри, высокая яркость и чистота белого света. Такова "вечная" лампа, разработанная британской компанией Ceravision.

Принципиально новый подход к конструкции источника света позволил Ceravision создать устройство с впечатляющими параметрами. Новая лампа, названная Continuum 2.4, должна работать гарантированно дольше, чем срок службы устройства, в которое она вмонтирована, к примеру, это может быть цифровой видеопроектор.

Благодаря высокой яркости и тому, что источник света здесь почти точечный, новая лампа прекрасно подходит для проекторов и проекционных телевизоров, но также её легко представить в роли эффективного светильника для помещений или для внешнего архитектурного освещения (тут очень удобно, что такую лампу можно не менять много лет). Возможно также, что эту лампу можно будет приспособить и для автомобильных фар.

Как пишет Economist.com, в новой лампе нет не только нити накаливания, но даже электродов, как в газоразрядных лампах. В сердце новинки — блок из оксида алюминия, в котором просверлено небольшое отверстие. В отверстии находится капсула с инертным газом и металлгалогенидом. В небольшой коробочке вне светильника находится генератор микроволнового излучения...читать дальше

Французы борются со световым загрязнением на городских улицах

Французский парламент намерен обсудить законопроект по уменьшению искусственного освещения на улицах, так называемого светового загрязнения, которое считается вредным для людей, животных и растений, сообщает газета "Фигаро".

Световое загрязнение - нарушение естественной освещенности местности в результате действия искусственных источников света, которое может привести к аномалиям в жизни растений и животных. Основными производителями светового загрязнения являются крупные города и промышленные комплексы. Световое загрязнение создается уличным освещением, светящимися рекламными щитами или прожекторами. В Европе многие дискотеки направляют мощные лучи света в ночное небо.

По мнению специалистов, световое загрязнение в последнее время во Франции является очень значительным. В 1876 году, когда в окрестностях Парижа была создана Медонская обсерватория, у астрономов не было препятствий для наблюдения за звездами.

Сейчас же ночное небо залито желтоватым ореолом, который является прямым следствием парижского освещения. Подобное сияние, или засветка, наблюдается вблизи всех больших городов. По данным атласа уровня мирового искусственного ночного освещения Cinzano, световые ореолы в Европе увеличиваются на 5% в год и не позволяют жителям мегаполисов видеть 90% звезд...читать дальше

Чего больше - пользы или вреда при сезонном переводе часов?

Сезонный перевод часов давно применяется во многих странах. Только не везде и не всегда это приносит реальную выгоду.

«Всем это уже надоело, — заявил по поводу перехода на зимнее и летнее время в России спикер Совета Федерации Сергей Миронов. — Есть данные о вреде, который переход на зимнее и летнее время причиняет здоровью наших граждан». Заявил — и внес в Государственную Думу законопроект об отмене в ближайшее время такого перехода.

Автором идеи менять естественный ход времени для экономии энергетических ресурсов стал американский государственный деятель Бенджамин Франклин. Однако свое воплощение его идея нашла в другой стране — в Великобритании. Именно здесь в 1908 году впервые провели «эксперимент» с переводом стрелок.

Доподлинно неизвестно, сколько именно киловатт удалось тогда сэкономить и какой экономический эффект получил «туманный Альбион». Однако результаты введения «летнего» времени признали удачными, и Великобритания продолжила ежегодное применение временного перехода. Список стран, последовавших за ней, стал год за годом пополняться......читать дальше

До скорой встречи!

С уважением, Повный Андрей electroby@mail.ru

Мои проекты:

Бесплатные электронные книги для электриков

Наладка, ремонт, эксплуатация электрооборудования. Статьи, советы, полезная информация

Здесь можно скачать все номера бесплатного электронного журнала "Я электрик!" 

Интернет для электрика

Новые книги для электриков с доставкой по почте

Copyright © 2006-2008 by Повный Андрей . Все права защищены.
Разрешается републикация материалов рассылки 
с обязательным указанием ссылки 
на сайт: "Электронная электротехническая библиотека" - http://electrolibrary.info/ 



В избранное