В этой статье я собрал многие факты того, что сегодня дармовая энергия уже не мечта. Причем постарался написать так что бы по факту, а не с точностью "казгидромета". Не буду напирать здесь на АЭС и т.д. просто хочется дать немного информации из других параллелей. Пару цифр для ориентировки по Казахстану. Годовое потребление электроэнергии 80 тысяч мега ватт, потеря в транспортировке по разным данным от 8 до 30 процентов, процент использования альтернативных источников энергии 0,02 процента от всего объема.
Что в этой статье:
- Синтез водорода
- Солнечная установка с высоким давлением
- Плавающая солнечная электростанция
- Британские фонари
- Арабское солнце
- Ветрогенератор без лопастей
- Шотландская турбина
- Японская самозаряжающаяся батарейка
- Массачусетский парк светится от энергии выгуливаемых псов
- Солнечная машина
Даурен Кайсаров daurenkaysarov@gmail.com
- Синтез водорода
Сравнительно дешёвый и широко доступный материал неожиданно проявил себя как хороший катализатор, ускоряющий электролиз воды. Открытие, вероятно, поспособствует развитию альтернативной энергетики на транспорте и не только.
Профессор Силэ Ху (Xile Hu) и его коллеги из федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL) сделали находку в значительной мере случайно. В ходе химических опытов они наткнулись на удивительно эффективный катализатор выделения водорода из воды. Им оказалась аморфная плёнка из сульфида молибдена (MoS2).
Скорость выпуска водорода с ней была выше, чем с другими катализаторами по той же цене, информирует PhysOrg.com. То есть среди недрагоценных «ускорителей» реакции разложения воды новичок показал себя просто превосходно.
- Солнечная установка с высоким давлением
Экспериментальная электростанция, открывшаяся на днях на юге Испании, использует ряд интересных решений для повышения КПД всей системы. Построившие её компании намерены обкатать здесь технологии, которые сделают солнечную энергетику более конкурентоспособной.
Новая солнечная электростанция концентрирующего типа (CSP) — плод сотрудничества германского аэрокосмического центра (DLR) и испанской энергетической компании Endesa, а также нескольких немецких промышленных партнёров.
В этой системе зеркальный жёлоб собирает солнечные лучи и направляет свет на трубу-приёмник. В трубу подаётся вода, которая здесь же и превращается в пар. Он подаётся на турбину, вращающую генератор. В целом тут всё похоже на предыдущие системы такого типа, но в деталях — масса отличий.
Так, в предыдущих солнечных установках типа CSP, в которых солнце греет непосредственно воду, не удавалось получить большую температуру пара. Она составляла порядка 250 градусов по Цельсию.
- Плавающая солнечная электростанция
Изобретатели решили одну из проблем солнечной энергетики – необходимость выделения промышленным установкам большой площади. Вместо того чтобы занимать под панели дорогостоящую землю, инженеры предложили монтировать фотоэлектрические преобразователи на плотах и выпускать их на водную гладь, там, где они никому не помешают.
Плавающая концентрирующая фотогальваническая система (F-CPV) под названием Aquasun — детище израильской компанииSolaris Synergy. Её специалисты считают, что с пользой для дела можно задействовать водохранилища электростанций и водоканалов, пруды для очистки сточных вод и тому подобные водоёмы.
- Британские фонари
Датские инженеры нашли, пожалуй, лучший способ сэкономить на освещении улиц. Они создали фонари на солнечных батареях, которые производят больше энергии, чем потребляют. Оригинальной разработкой заинтересовались в Туманном Альбионе.
Необычные «лампы» называются SunMast и выпускаются датской компанией Scotia. Солнечными элементами покрывается вся поверхность столба. У его основания располагается инвертор, преобразующий постоянный ток в переменный, который «скармливается» общей энергосети.
Днём «Солнечные мачты» (доступные высоты: 8, 10 и 12 метров) исправно переправляют собираемую энергию в сеть, а ночью обращаются к ней за питанием.С ноября прошлого года данные необычные источники энергии тестируют в Великобритании. Специалисты ожидают, что новые фонари помогут снизить выбросы загрязняющих веществ (в расчёте на каждую мачту освещения) на 120%.
- Арабское солнце
Через два года в эмирате Абу-Даби появится рекордная солнечная электростанция. На некоторое время она окажется самой мощной единичной солнечной установкой в мире. И не случайно: столь богатый нефтью край, как ни удивительно, всё больше и больше внимания уделяет альтернативной энергетике. ОАЭ твёрдо намерены стать одним из лидеров в данной сфере. Мощность Shams 1 составит 100 мегаватт. Она покроет потребность 62 тысяч домов. Если Shams 1 построят в срок, она станет первым во всех ОАЭ «солнечным» комплексом действительно промышленного масштаба. И первым шагом к цели, заявленной Абу-Даби: к 2020 году производить 7% своей электроэнергии за счёт «зелёных» возобновляемых источников.
- Ветрогенератор без лопастей
Необычный ветряк, по заверению производителя — американской компании Solar Aero Research, — будет стоить на треть дешевле классических ветровых установок той же мощности, а цена на энергию от новой турбины окажется сопоставимой стоимости электричества из розетки.
Изобретатель безлопастного ветряка, владелец патента, — это президент Solar Aero Говард Фуллер (Howard Fuller). Соответственно новую установку компания именует «Ветровая турбина Фуллера» (Fuller Wind Turbine).
В основе этого устройства лежит несколько дополненная турбина Теслы (Tesla turbine), изобретённая в 1913 году. Правда, Никола Тесла создал свою турбину для выработки энергии из пара или сжатого воздуха, а Говард приспособил давнюю идею к «укрощению» энергии ветра.
Турбина Теслы — это набор из множества тонких металлических дисков, разделённых небольшими зазорами. Поток рабочей жидкости или газа поступает с внешнего края дисков и проходит по зазорам к центру, закручиваясь и увлекая за счёт эффекта пограничного слоя сами диски. В центре же поток выходит через осевое отверстие.
- Шотландская турбина
Воды Северного моря близ Оркнейских островов в скором времени станут пристанищем для самой большой в мире приливной турбины. 1300-тонную махину с двойным ротором уже доставили в порт отбытия в городе Инвергордон. Номинальная мощность громадины составляет один мегаватт (при скорости движения воды 2,65 м/с). Получается, что одна эта установка сможет питать тысячу домов.
- Японская самозаряжающаяся батарейка
Необычные батарейки-генераторы в размерах AA и AAA создала компания Brother Industries. Изобретение предназначено для устройств со скромным энергопотреблением (вроде пультов дистанционного управления), в которых замену батареек можно исключить полностью. Генератор (в батарейке размера АА) при колебаниях с частотами 4-8 герц выдаёт среднюю мощность от 10 до 180 милливатт. Этого достаточно для периодической подпитки конденсатора, который и снабжает током конечное устройство.
- Массачусетский парк светится от энергии выгуливаемых псов
Первая в мире общественная биогазовая установка, работающая на собачьих неожиданностях, вступила в строй в одном из парков Кембриджа, в штате Массачусетс. Курьёзный и странный проект, который уже преподнёс сюрпризы его создателю, — это попытка заставить общество по-новому взглянуть на утилизацию отходов и на получение энергии из экзотических источников.
Возмутитель спокойствия — 33-летний американский художник Мэтью Мадзотта (Matthew Mazzotta). Его свежее творение называется «Искра парка» (Park Spark). Состоит система из пары цистерн, одна из которых — ёмкость для метанового брожения (Anaerobic digestion), а вторая — нечто вроде предохранителя, регулирующего уровень воды в первой.
Рядом с метатенком установлен газовый ретрофонарь, который Мадзотте подарили власти Бостона. Вырабатываемый из собачьих фекалий биогаз поступает по трубке в этот светильник.
- Солнечная машина
Авторы этого устройства — учёные из Калифорнийского технологического института (Caltech), федерального технологического института в Цюрихе (ETH Zürich) и института Пауля Шеррера (Paul Scherrer Institut) — провели более 500 циклов рабочего процесса, показав, что система генерирует стабильный поток горючего.
Международная группа учёных построила и испытала прототип аппарата, способного без промежуточных этапов обращать энергию Солнца в горючее. Для питания машине нужны свет, углекислый газ и вода.
В основе устройства лежит цилиндр из пористого диоксида церия, окружённый мощной теплоизоляцией. С торца этой камеры устроено небольшое отверстие, прикрытое жаростойким стеклом. Через него на стенки цилиндра направляется концентрированный солнечный свет.
В результате нагрева диоксида церия до 1420-1640 °C он освобождается от кислорода, который уходит из камеры вместе с «промывочным» газом. Это первая фаза полного цикла. Во второй фазе нагрев прекращается, а к остывающему церию подаются углекислый газ и вода. Церий отнимает у них кислород, производя монооксид углерода и водород.
Последний может использоваться в чистом виде как горючее для топливных элементов. Но, кроме того, смесь H2 и CO (синтез-газ) сама является топливом, а ещё — сырьём для синтеза различных жидких углеводородов.