Elektrina zo vzduchu a rias namiesto uhľovodíkového paliva

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-16 16:15

Ako náhrada uhľovodíkových palív sa ľudstvu ponúkajú zdroje, ktoré sa zvyčajne nazývajú alternatívne alebo obnoviteľné. V prvom rade je to energia slnka, vetra, prílivu a odlivu, ako aj útrob Zeme. Už zívate? Raduj sa, nejde o nich. Originálnych nápadov je viac.

Neexistuje zlé počasie…

Čerstvá správa: Inžinieri v Hong Kongu vyvinuli generátor, ktorý vyrába elektrinu z padajúcich kvapiek vody. Inými slovami, dažde sa môžu stať novým zdrojom obnoviteľnej a mimoriadne lacnej energie! Generátor je možné nainštalovať na strechu domu, alebo ho možno nainštalovať aj na kupolu dáždnika, čo umožní napríklad nabíjanie smartfónu v nepriaznivom počasí. A pre tie oblasti planéty, kde v určitých mesiacoch bez prestania prší, sa takéto zariadenie stane podobným stroju večného pohybu.

Pokusy získať energiu z padajúcich dažďových kvapiek sa robili už predtým, ale výkon generátora sa ukázal byť príliš malý. Tentokrát sa nám podarilo vytvoriť zariadenie s vysokou účinnosťou a hustotou výkonu. Myšlienkou vývojárov bolo pokryť povrch generátora fóliou z polytetrafluóretylénu (PTFE), známejšieho ako teflón. Tento materiál je schopný akumulovať elektrický náboj, napríklad v dôsledku trenia.

Experimenty ukázali, že jedna kvapka vody padajúca z výšky 15 cm môže generovať napätie a prúd, ktorý bude stačiť na rozsvietenie stoviek malých LED diód. Prototyp zariadenia na praktické využitie bude pripravený v najbližších piatich rokoch, sľubujú vedci.

A tu je ďalšia myšlienka priamo súvisiaca s počasím. Jej autorom je americký inžinier Anthony Mamo. Pri skúmaní máp znázorňujúcich cyklóny a anticyklóny mu napadlo: keďže v niektorých oblastiach krajiny prevládajú oblasti vysokého tlaku a v iných nízkotlakové, prečo ich nespojiť potrubím? Potom bude vzduch z vysokotlakovej zóny fúkať do nízkotlakovej, pričom sa niekedy zrýchli (ako ukázali výpočty) až na nadzvukovú rýchlosť. A ak do potrubia vložíte turbínu, bude sa otáčať ako ten istý veterný mlyn, len oveľa rýchlejšie.

Teraz sa vynález Anthonyho Mama (on sám už zomrel) snaží implementovať spoločnosť, ktorú založil. Kapacita vybudovanej elektrárne bude podľa jej riaditeľa v stovkách megawattov.

"Pripojte to k dynamu - nechajte prúd dať zaostalým oblastiam"

Všetci robíme denne toľko pohybov tela, že je škoda tej zbytočnej energie. Uvažujú o tom inžinieri z celého sveta. Vznikajú zaujímavé návrhy: napríklad využiť kinetickú energiu otočných dverí alebo kľučiek turniketov.

Takéto dvere generátora sa už objavili v Číne a Holandsku. Návštevníci nákupných centier sú nútení na ne tlačiť (zvyčajne, ako vieme, sa dvere začnú samy otáčať na signál zo senzora) a tak vyrábať elektrinu zadarmo. A v Japonsku sa to isté urobilo s turniketmi na niektorých železničných staniciach. Na tokijskej stanici Shibuya boli navyše do podlahy pod nimi zabudované piezoelektrické prvky. Elektrinu vyrábajú z tlaku a vibrácií, ktoré vznikajú pri prechode iného cestujúceho cez turniket.

Piezoelektrické prvky, mimochodom, sa už dlho používajú v „spomalovačoch“. Všetko to začalo vo Veľkej Británii, kde vynálezca Peter Hughes vytvoril elektrokinetickú cestnú rampu pre diaľnice. Kedykoľvek auto prejde cez toto zariadenie, ktoré je zabudované do povrchu vozovky, generuje elektrický prúd. Je dostatok energie na to, aby semafory fungovali a dopravné značky boli zvýraznené. Briti zaviedli túto technológiu v niekoľkých mestách, potom ju prijali v iných krajinách.

Ale keďže sa piezoelektrické prvky dajú zasunúť pod kolesá áut, prečo ich nepoložiť chodcom pod nohy? Ďalší britský vynálezca, Lawrence Camball-Cook, vynašiel dlažobné dosky, ktoré premieňajú kroky ľudí, ktorí po nej kráčajú, na elektrinu. Pri stlačení sa zariadenie zabudované do dlaždice prehne o 5 mm. Výsledné watty sú buď uložené v lítiovej batérii, alebo okamžite putujú na osvetlenie autobusových zastávok, výkladov a značenia.

Na záver témy využitia voľnej energie spomenieme ešte dva nápady, ktoré už boli uvedené do praxe. "Tu je balerína - točenie." Točenie, točenie, oslnenie v očiach. Pripojte ho k dynamu - nechajte prúd dať zaostalým oblastiam, "- argumentoval v jednej z humoresiek Michail Zhvanetsky. Prečo je cyklista horší? Americká spoločnosť Cycle Atom uviedla na trh zariadenie, ktoré pri šliapaní dobíja batériu a z nej - vaše gadgety. Podobnú stavebnicu s dynamom vyrába aj Nokia.

Aj hranie futbalu môže byť prospešné. Skupina absolventov Harvardu vyvinula loptu, ktorá pri údere generuje elektrinu. Ten sa hromadí v batérii a po pol hodine hrania bude stačiť na napájanie malého elektrospotrebiča, napríklad stolovej lampy s LED. Táto guľa (nazývaná SOCCKET) bola vytvorená predovšetkým pre obyvateľov krajín tretieho sveta, v ktorých domoch horia staromódne petrolejky.

Éterová energia? Žiadna pseudoveda

Ďalší nedávny príspevok. Vedci z Massachusettského technologického inštitútu vyvinuli metódu výroby elektriny zo vzduchu. Je založený na chemickej reakcii pôdnych baktérií Geobacter, z ktorej výskumníci „utkali“nanovlákna s hrúbkou menšou ako 10 mikrónov. Tieto baktérie majú zaujímavú vlastnosť: vyrábajú elektrinu z vlhkosti vo vzduchu. Podľa autorov bude zariadenie fungovať aj v oblastiach s extrémne nízkou vlhkosťou, ako je púšť Sahara.

Inžinieri z americkej spoločnosti Ambient Micro zašli ešte ďalej. Navrhli využiť voľnú energiu rádiových vĺn, ktoré saturujú priestor okolo nás. Nie je v tom žiadna pseudoveda: prchavé nízkofrekvenčné signály z rozhlasového alebo televízneho vysielania možno premeniť na jednosmerný prúd. Je pravda, že to vyžaduje špeciálnu anténu a uzly. Firma na nich pracuje. Výkon je samozrejme veľmi malý, no na nabíjanie senzorov a iných miniatúrnych zariadení stačí.

V nemeckom Hamburgu stojí pätnásťbytový dom, ktorého fasády sú pokryté plochými akváriami. Obývajú ich riasy extrahované z neďalekého Labe. Slúžia ako jediný zdroj energie na vykurovanie a klimatizáciu v štvorposchodovej budove, ktorá sa stala prvým domom na svete poháňaným riasami.

Každé akvárium je ukotvené na vonkajšom lešení a otáča sa, aby nasledovalo slnko ako slnečnica. Fotosyntéza rias sa využíva na dodávanie energie do domu. Keď ich je priveľa, časť sa vyberie z nádrží a premení sa na biopalivo, ktoré v zime vykuruje budovu. Ekológovia veria, že ide o veľmi sľubný zdroj „zelenej“energie a riasy dokonca označujú za ideálne palivo.

Nakoniec - úplne exotická technológia z Pensylvánie. Zamestnanci miestnej univerzity vytvorili miniatúrnu záchodovú elektráreň. Skúmali baktérie, ktoré žijú v latríne, a zistili, že pri určitej chemickej reakcii sú schopné produkovať elektróny. Ak ich "chytíte", potom bude prijatý prúd stačiť na prevádzku žiarovky na toalete. A ak je celá mestská kanalizácia zásobovaná takýmito inštaláciami, potom môžu byť električkové a trolejbusové trate napájané elektrickou energiou.

A kto môže povedať, že to nie je „čistá“energia?