Энергичный шаг в энергетическое будущее

В скором времени, вместо прогулок за покупкой новых батареек, достаточно будет просто совершить прогулку — обувь с подзарядкой сделает свое дело.

Американские инженеры, возглавляемые Томом Крупенкиным, предложили очередной вариант устройства, превращающий механическую энергию в электрическую. В полной мере заменить зарядные устройства оно не сможет, однако сильно увеличит промежуток времени между подзарядками различных гаджетов.

Исследования показали, что в процессе ходьбы при шаге рассеивается 20 Вт мощности в виде тепла, поиском способов извлечения и накопления которого и занимаются разработчики. Правда, пока высокой эффективности достичь не удалось — специалисты смогли генерировать от нескольких микроватт до всего лишь сотен милливатт — для портативных электронных устройств этого недостаточно.

Один из способов решения данной задачи заключается в использовании обыкновенного электростатического конденсатора, накапливающего заряд и состоящего из двух плоских тонких электродов, установленных параллельно друг другу с разделяющим их слоем диэлектрика. Один электрод аккумулирует положительные, другой — отрицательные заряды, количество же зарядов, которые способен накопить конденсатор, зависит от свойств этих электродов, а также от толщины и свойств диэлектрика. При сдавливании конденсатора и уменьшении расстояния между электродами (обкладками) возрастает напряжение и увеличивается емкость, а в цепи, связанной с обкладками, возникает необходимый электрический ток. Когда внешнее давление прекращается, система автоматически возвращается в изначальное состояние.

            Ключевым моментом этого подхода является то, что при уменьшении расстояния между обкладками и увеличении емкости конденсатора соответственно растет напряжение и эффективность подобного генератора.

Но из-за поверхностных неровностей обкладок, находящихся под деформирующим давлением, достигнуть минимального расстояния для наиболее эффективного получения энергии очень сложно: обычно оно составляет примерно микрометр, чего крайне недостаточно.

Исходя из этого, команда Крупенкина решила заменить один твердотельный электрод проводящей жидкостью. Для этого они нанесли капли жидкости на плоский проводник, на который поместили другой тонкий проводник, покрытый изолятором толщиной в 10-50 нм — этой величиной и ограничилось расстояние между электродами конденсатора. При давлении на верхнюю обкладку создается приличное напряжение — по расчетам инженеров, для конденсатора площадью, равной площади ноги среднего размера, таким способом можно будет получать до 2 Вт энергии, что в несколько раз больше других аналогичных систем. Это означает, что полная подзарядка стандартного мобильника потребует двухчасовой прогулки.

Вдохновленные результатами разработки, авторы устройства основали компанию InStep NanoPower с целью коммерциализации новой технологии. В настоящее время они создают рабочий прототип генератора для помещения его в подошву обуви, который обещают продемонстрировать примерно через два года.

Запись Энергичный шаг в энергетическое будущее впервые появилась altern-energy.com.ua.

Калифорнийцы разработали парящий ветрогенератор

Известным фактом является то, что сила и устойчивость ветра увеличиваются на значительной высоте. Подобной способ получения энергии предложила компания Sky WindPower (Калифорния). Новая концепция летающего ветряка напоминает по виду воздушного змея и имеет четыре горизонтально расположенных винта. С землей электростанция соединена с помощью алюминиевого троса, удерживающего, помимо ветряка, провод для передачи полученной энергии. Согласно оценке Дейва Шеперда — главы компании, цена энергии, выработанной такой станцией, составит 2 цента за один кВт/ч, вместо обычных 3-5 центов. В настоящее время удалось сконструировать и испытать маловысотную модель. Полноценная же электростанция будет иметь мощность 100 кВт и поднимется на высоту 5 км.

Идея сама по себе является привлекательной, однако построить летающий ветряк не просто. Аналогия с вертолетами здесь не всегда срабатывает: вертолет нуждается в профилактике после 3 — 4 дней работы. А для того, чтобы быть рентабельным, воздушный генератор должен проработать несколько месяцев без дополнительного технического ухода.  Не смотря на все трудности, авторы проекта уверены, что смогут найти способ решения этой проблемы. В отличие от вертолета, нагрузка на винты ветряной электростанции может быть снижена. При этом механизм вращения не так быстро будет изнашиваться, и конструкция сможет работать много месяцев.

Запись Калифорнийцы разработали парящий ветрогенератор впервые появилась altern-energy.com.ua.

   Мировой рекорд преобразования солнечной энергии

Компанией Sharp, благодаря изобретению нового концентратора солнечного света, удалось достичь мирового рекорда по эффективности преобразования энергии Солнца в электричество — 43, 5%.

Специалисты компании создали не имеющий аналогов фотоэлектрический элемент, который состоит из трех слоев различного материала — индия, арсенида и галлия. Инженеры разработали новый способ укладки этих слоев, что с помощью концентратора на основе линзы Френеля повышает уровень преобразования энергии солнечного света в электрическую. Помимо этого, было максимально снижено электросопротивление солнечной ячейки и оптимизировано расстояние между электродами. В результате преобразование достигло рекордного показателя среди коммерческих проектов солнечных панелей.

Подобные панели в первую очередь найдут свое применение в космических технических сооружениях. Сравнительно невысокая цена, наряду с большим энергетическим выходом, сделают новинку привлекательной и для промышленной сферы, а также для частных домашних хозяйств.

Запись Мировой рекорд преобразования солнечной энергии впервые появилась altern-energy.com.ua.

Киевлянин самостоятельно сконструировал электромобиль в собственном гараже

Первый в мире электромобиль, работающий на солнечных батареях, был изобретен более 50 лет назад. В серийное производство модель запущена не была, однако она послужила импульсом для создания экологически чистых и безопасных машин. Сегодня электрокары являются гвоздем программы в мировых автосалонах. В текущем году планируется первый серийный выпуск электромобилей от США и Европы. В Китае подобные новинки уже поступили в продажу. Пионером в данной сфере могла быть и Украина — выпуск электромобилей был утвержден на заводе в Запорожье в 1991 году. После распада Советского Союза строение экомашин так и не было запущено, но один электромобиль в Украине все же существует.

Построен он вовсе не на заводе, а в обычном гараже города Киева. Пенсионер в возрасте восьмидесяти с лишним лет собрал автомобиль, который имеет возможность заряжаться от обыкновенной розетки. Маленькая двухместная машина может разгоняться до скорости 150 км/час, двигаясь при этом безшумно и не загрязняя воздух. Электро-2 — так называется изобретение, может преодолеть более 100 км, не подзаряжаясь, расходуя электроэнергию на 40 копеек. Аккумулятор, правда, стоит довольно дорого и весит до 300кг. Но конструктор заявляет, что данный недостаток можно со временем устранить.

            Киевлянин планирует вскоре испытать свою автоновинку прямо на городских улицах. Конечно, документов на такую машину у него нет. Изобретателю остается только надеяться на благосклонность инспекторов ГАИ.

Запись Киевлянин самостоятельно сконструировал электромобиль в собственном гараже впервые появилась altern-energy.com.ua.

Шотландцы готовятся отправить электростанции в космос

Инженеры Университета Стратклайд (Глазго) разработали, а также протестировали оборудование для будущих электростанций в космосе. В перспективе, энергия Солнца, собранная подобными станциями, станет решением многих проблем человечества.

Инновация, включающая передающий энергию лазер либо СВЧ-излучатель в комплекте с  солнечными панелями, обеспечит надежный энергоресурс, направленный на отельные регионы мира.

Команда ученых университета  придумала уникальный эксперимент в сфере космической энергетики, проведенный впоследствии при помощи суборбитальной ракеты. Эксперимент Suaineadh имел важное значение для проектирования космических станций, он показал возможность постройки крупных структур, в основе которых — легкие разворачиваемые сети.

Второй этап исследований заключается в проведении испытания самонадувающегося отражателя SAM. При этом будет развернута сверхлегкая сеть, которая состоит из ячеек, раздуваемых в вакууме микронасосами.

SAM представляет собой абсолютно новый подход в разработке таких систем. Поверхность отражателя иммитирует сложную структуру многоклеточного живого организма. При независимом контроле ячеек солнечный свет направляется отражающей поверхностью на фотоэлектрическую панель. Данная технология может использоваться в том числе и для конструирования крупных сооружений в космосе.

Разработчики заявляют, что сегодня уже есть возможность изготовления космических электростанций, способных обеспечить электричеством поселки небольших размеров. Для сооружения крупных космических электростанций необходимы новые технологии сборки. Возможно, что SAM поможет решить и эту проблему.

Запись Шотландцы готовятся отправить электростанции в космос впервые появилась altern-energy.com.ua.