ITslonik.ru

Передвижной и энергонезависимый дом будущего

Если стоит цель построить полностью энергонезависимый дом, то особенность подсолнуха поворачиваться за солнцем, чтобы использовать его энергию весь световой день для своего полноценного функционирования, как нельзя лучше подходит для разработки концепта энергонезависимого дома. В нём система обогрева и функционирование иных бытовых систем полностью базируются на энергии солнца и ветра. Именно вращение этого дома вокруг своей оси обеспечивает максимальное поглощение солнечной и ветровой энергии для дальнейшей переработки.

Жилище на колёсах имеет вид контейнера длиной 7.8 м (7.8м длина x 2.8м ширина x 2.5м высота), прибывает на место установки посредством буксировки и может быть установлено даже одним человеком за полчаса. Дом состоит из гостиной, двух спален, санитарной зоны и веранды, оборудованной для полноценного отдыха.

Подвижное основание позволяет конструкции вращаться вокруг своей оси вслед за солнцем, выполняя команды специальных датчиков.

Принцип сбора солнечной энергии самый передовой в мире. Он заключается в том, что одновременно функционируют три «центра поглощения и передачи» энергии: параболическое складное зеркало площадью 6 кв.метров «обслуживает» нагрев воды для всех нужд, бытовые приборы обеспечиваются электрическим током, вырабатываемым солнечной панелью мощностью 500 Вт, а качество освещения и обогрев помещения регулируются пропускной способностью лепестковой системы чуть затенённых окошек.

Выдвижная мачта ветрогенератора — дополнительный источник накопляемой энергии для полезного использования в различных ситуациях. Предусмотрен даже прототип автономной системы сбора и очистки дождевой воды.

При всей привлекательности концепта sCarabane его разработчики отдают себе отчёт в том, что реализация этого проекта возможна в ограниченной части климатических зон Земли. Но если есть концепт, можно ожидать множества различных смелых разработок на его основе.

08.09.2017, 13:52 itslonik_1

#Концепты

0 0 комментЫ

В Японии на волнорезах разместят электрогенераторы

Оригинальный проект использования энергии приливной волны предложили специалисты из Окинавского научно-технического института. Для гашения энергии волны традиционно используются бетонные конструкции, называемые тетраподами. Японские учёные предлагают не только снижать энергию удара волны, но и использовать её для попутной генерации электрической энергии.

Идея проекта заключается в размещении перед бетонными тетраподами электрических генераторов. Сами преобразователи волновой энергии (WEC) будут закреплены при помощи специальных швартовочных кабелей. Генерирующую электричество турбину снабдят пятью лопастями, диаметр которых равняется 70 см, а сам генератор «спрячут» в керамическую оболочку. Производимая турбиной электрическая энергия по кабелям, находящимся в опорной конструкции, будет передаваться на прибрежную электрическую сеть.

Прослужит волновая электрогенерирующая установка в течение 10 лет, техническое обслуживание возложат на ту же службу, что контролирует состояние тетраподов. По приблизительной оценке, предоставленной руководителем проекта профессором Тсумору Шинтаке (Tsumoru Shintake), покрыв только 1% береговой линии Японии сетью волновых генераторов, можно вырабатывать до 10 Гигаватт электричества. Такая мощность соответствует 10 атомным электростанциям. Учитывая, что около 30% береговой линии страны защищено волнорезами, такой проект вполне реален. В данный момент разработчики планируют установку двух экспериментальных демонстрационных генераторов с диаметром лопастей 35 см.

01.10.2017, 19:47 itslonik_1

0 0 комментЫ

Новый генератор извлекает энергию из колебаний температур

Идея создания генератора, работающего на колебаниях температур окружающей среды, принадлежит специалистам Массачусетского технологического института. Принцип работы этого устройства, названного изобретателями тепловым резонатором, заключён в накоплении уличного тепла, которое потом преображается в энергию. Иными словами, в период, когда поднимается температура окружающей среды, происходит аккумулирование тепла, которое впоследствии выступает в качестве источника энергии.

Все первоначальные испытания проводились на крыше университета в течение нескольких месяцев. И, как утверждают учёные, тепловой резонатор показал массу достоинств. В частности, для его работы не требуется хорошая, безоблачная погода, он «собирает» и преобразует тепло, находясь даже в тени. Это означает, что устройство можно расположить где угодно, и оно вне зависимости от места размещения будет одинаково эффективно функционировать.

Выработка энергии в тепловом резонаторе происходит в момент теплообмена между разными участками самого устройства: одна часть данной системы поглощает тепло из окружающей среды и передает его другому участку прибора. Этот процесс происходит без перерывов, позволяя добывать и излучать постоянную энергию. Чтобы добиться подобного эффекта, изобретателям пришлось долго искать комбинации материалов, которые сумели бы одновременно захватить, удержать и преобразовать тепло.

Большинство использованных ими ресурсов обладало повышенной теплоёмкостью (способностью аккумулировать тепло) и одновременно малой теплопроводностью (способностью к обмену). Однако выход был найден: для извлечения тепла из среды исследователи использовали так называемую металлическую пену, в которой присутствовала либо медь, либо никель. Эту пену покрыли графеном и наполнили октадеканом — воскоподобным составом, который легко из твердого состояния переходит в жидкое.

Всё это способствовало увеличению теплопроводности. И в ходе испытаний показало, что даже малый температурный скачок в 10°C обеспечил энергией в 1.3 мВт (милливатт). Такой мощности оказалось уже достаточно для работы небольших устройств. А изобретатели планируют использовать свой резонатор для энергоснабжения даже заводов. Стоимость самой установки специалисты пока не называют.

20.02.2018, 18:09 itslonik_1

0 0 комментЫ

Renault создаст в Порту-Санту специфическую "умную" энергосистему

Французская компания Renault обеспечит один из португальских островов "умной" электрической экосистемой. Именно здесь автомобилисты будут обмениваться энергией, возвращая в общее хранилище оставшиеся излишки.

У Renault уже готов собственный проект по электрификации небольшого острова. Электричеством он будет полностью обеспечен благодаря так называемой «чистой» энергетике. Электрокары, разъезжающие по местным дорогам, получат возможность, обмениваясь энергией, лишнюю оставлять в «общественном» хранилище. Так её хватит на всех. Что-то вроде коммунизма в сфере энергетики. Поговаривают, что проект будет реализован на маленьком острове Порту-Санту, входящем в архипелаг Мадейра, его население не превышает пять с половиной тысяч человек.

Основная сложность альтернативной энергетики — это её полная зависимость от капризов природы. Без ветра в ветряках или солнца на панелях не будет и энергии. Электрокары от Renault помогут в решении данной проблемы. Они станут своеобразными хранилищами энергии. Разумная система зарядки позволит им заряжаться в то время, когда имеется избыток в сети электричества. Остров невелик, так что его жители для перемещения не будут нуждаться в полной зарядке аккумуляторов электромобилей. Во время пиков нагрузок лишнее электричество будет возвращаться в общую сеть.

Первоначально двадцати добровольцам выдадут двадцать моделей Kango Z.E и Zoe. На острове будут построены сорок станций для подзарядки. Если эксперимент оправдает ожидания, то производитель выдаст участникам проекта Powervault. Это домашние станции для подзарядки, которые подключат к общей островной электросети. Так машины смогут возвращать в островное хранилище лишнюю энергию.

Как полагают эксперты, основная сложность данного проекта заключается в скорости, с которой изнашиваются аккумуляторы электрокаров. Регулярно передавая в разных направлениях энергию объёмами в десятки киловатт, они не смогут проработать достаточно долго. Финансовая выгода от данного проекта уже становится сомнительной.

01.03.2018, 20:01 itslonik_1

0 0 комментЫ

Apple полностью перешла на возобновляемую энергию

Apple объявила, что полностью покрывает свои потребности возобновляемой энергией. Как утверждают представители корпорации, все расположенные в 43 различных государствах офисы, магазины и центры данных обеспечены «чистой» энергией. Даже более двух десятков партнёров компании обязалось производить продукцию при помощи «зеленого» электричества.

Как сообщили в компании, здесь используются два с половиной десятка размещенных по всей планете источников возобновляемой энергии. Производят они электричество в объёме 626 мегаватт. В соответствии с документом, скоро запустят ещё пятнадцать проектов, доведя объёмы производимой электроэнергии до 1.4 гигаватт. Ресурсы компания получает благодаря микрогидроэлектростанциям, топливным элементам, основанным на биогазе, ветряным электрическим станциям и солнечным батареям.

Специалисты корпорации сумели существенно снизить объёмы вредных веществ, выбрасываемых заводами по всей планете. Всего же за 8 лет в атмосферу не попало больше 2 миллионов тонн углекислого газа.

Генеральный директор компании Тим Кук заявил, что после многих лет тяжелого труда в корпорации гордятся достигнутыми успехами. Он пообещал и дальше двигаться в выбранном направлении с применением используемых материалов, а также методик их переработки и специального оборудования, чтобы создавать новые источники возобновляемой энергии, от которых зависит будущее всей планеты.

Стоит напомнить, что Apple не является пионером в области чистого электричества. В конце прошлого года на потребление возобновляемой энергии перешли в Google.

11.04.2018, 11:54 itslonik_1

0 0 комментЫ

Как "солнечная батарея" может приносить электричество на сельскую местность

Солнечная энергия становится все более популярной, поскольку цены на оборудование падают, однако дома, работающие на Солнце, не являются свободными от ЛЭП, потому что солнечные батареи не сохраняют энергию на потом. Теперь исследователи усовершенствовали устройство, которое может собирать и хранить солнечную энергию, и они надеются, что когда-нибудь эта технология принесёт электричество в сельские и слаборазвитые районы.

Проблема хранения энергии привела к множеству креативных решений, таких как гигантские батареи. Для статьи, опубликованной вчера в журнале Chem, ученые, пытающиеся улучшить работу солнечных элементов, разработали интегрированную батарею, которая работает тремя различными способами. Она может работать как обычный солнечный элемент, мгновенно превращающий солнечный свет в электричество, объясняет автор исследования Сун Джин, химик из Университета Висконсина в Мэдисоне. Она также может хранить солнечную энергию, или её можно просто заряжать как обычную батарею.

Это сочетание двух существующих технологий: солнечных элементов, которые собирают свет, и так называемой аккумуляторной батареи. Джин и его команда первыми объединили эти две технологии. Они много лет работают над батареей и теперь достигли 14,1% эффективности. Джин называет её "эффективностью туда-обратно" - а именно, насколько эффективно она собирает эту энергию, хранит её и разряжает на устройства. «Вероятно, в ближайшие несколько лет мы сможем достигнуть 20-процентной эффективности, и я думаю, что 25-процентная эффективность туда-обратно - не потолок», - заявил Сун Джин.

28.09.2018, 13:00 itslonik_1

0 0 комментЫ

Научное сообщество считает ядерную энергию единственным способом предотвратить экологическую катастрофу

На фоне угрозы парникового эффекта, многие государства стремительно переходят на восстанавливаемые источники энергии. Однако распространенные солнечные батареи и поля ветряных мельниц занимают очень большую площадь земли.

Ученые полагают, что с помощью подобных источников энергии мы может элементарно не успеть предотвратить катастрофу — уровень CO2 в атмосфере будет слишком медленно уменьшаться. Поэтому, лучшая замена природным источникам энергии — атомная энергия. В этом мнении сходятся как и научное сообщество, так и такие люди как Билл Гейтс.

Согласно прогнозам климатологов, точка не возврата для нашей планеты наступит примерно через 30 лет. Однако, даже если все страны мира в ближайшее время перейдут на использование возобновляемой энергии, планете потребуется свыше 150 лет на полное восстановление, а так же колоссальное количество земли, для возведения такого количества электростанций.

16.01.2019, 10:19 itslonik_1

0 0 комментЫ

Роботизированная рука с графеновой кожей получила необычайную чувствительность

Команда исследователей университета Глазго под руководством доктора Равиндера Дахия разработала электронную кожу на основе графена с повышенной чувствительностью и возможностью генерировать энергию от солнца. Она может найти применение при создании «чувствительных» протезов и роботов, обладающих осязанием.

Графен – практически идеальный материал для сбора солнечной энергии и преобразования ее в электрическую. Пока энергию, вырабатываемую кожей, сохранить не удается, однако ученые ищут возможность «складировать» энергию в батареи, чтобы использовать ее, когда возникнет потребность.

По словам доктора Дахия, ориентиром для ученых стала человеческая кожа, представляющая собой сложнейшую биологическую систему, реагирующую на изменения температуры и давления.

Команда уже достигла успехов в создании прототипов протезов с чувствительной синтетической кожей. Такие протезы способны выполнять сложные задачи, к примеру, взаимодействовать с мягкими материалами, что недоступно другим искусственным манипуляторам.

Экспериментальные протезы уже могут воспроизводить множество механических движений, характерных для человеческих конечностей, а в сочетании с чувствительной кожей их возможности многократно возрастают.

Искусственная кожа потребляет всего 20 нановатт на квадратный сантиметр, примерно столько же, как доступные по цене фотопреобразователи среднего качества.

Следующим шагом, по словам Равиндера Дахия, станет возможность использовать полученную энергию для приведения руки в движение, а затем – создание полностью автономного протеза.

27.03.2017, 08:55 itslonik_1

#Разработки

0 0 комментЫ

Исследователи создали температурный сенсор, потребляющий миллиардные доли ватта энергии

Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Диего разработали датчик температуры, который работает на малой мощности — всего 113 пиковатт, что примерно в 10 миллиардов раз меньше мощности одного ватта.

«Мы создаём системы с такими низкими требованиями к потребляемой мощности, что они могли бы работать годами от крошечной батареи», — заявил автор исследования Хуэй Ванг (Hui Wang).

Команда смогла создать столь экономичное устройство, уменьшив потребление энергии в двух сферах. Первой из них был источник энергии. Причём, команда использовала то, что другие исследователи всячески пытаются избежать. Речь идёт о токе утечки затвора. Затвор транзистора может быть в открытом или закрытом положении и, соответственно, пропускать или не пропускать ток. Но по мере того, как транзисторы становятся всё более крохотными, затвор также становится всё меньше и может допускать незначительную утечку тока. В случае данного сенсора, просочившиеся через затвор электроны и являются источником энергии.

Были также другие улучшения в новом датчике. Так, удалось существенно снизить потребление энергии в процессе преобразования температуры в цифровые сведения. Причём, снижение энергопотребления является 628-кратным по сравнению с современными температурными датчиками.

Такой сенсор температуры может стать идеальным решением для носимых устройств нового поколения, а также для систем мониторинга окружающей среды и дома. В своей нынешней форме датчик способен считывать один температурный показатель в секунду. В настоящее время команда работает над оптимизацией дизайна, а также над повышением точности измерения.

04.07.2017, 17:52 itslonik_1

#Разработки

0 0 комментЫ

Создан порошок, способный обеспечить американскую армию энергией

Американские военные разработали чудо-порошок, даже маленькая горсть которого, контактируя с водой, способна выработать впечатляющее количество энергии, которого вполне хватит для того, чтобы подзарядить важные приборы.

Решение пришло к учёным в результате счастливой случайности. В ходе одного из экспериментов Исследовательской лаборатории американской армии учёные смешали наногальванический порошок на основе алюминия с водой и стали свидетелями невероятно бурной реакции – вода начала очень сильно бурлить. При дальнейшем исследовании выяснилось, что реакция стала продуктом гидролиза, в результате которого вода расщепилась на составные молекулы кислорода и водорода. Ранее алюминий уже применялся для получения водорода, но для запуска такого процесса был необходим катализатор в виде температуры, химических компонентов или электричества.

Новый наноматериал сделал возможным осуществление гидролиза без всяческих добавок и дополнительных воздействий извне. Просто насыпаешь порошок в воду и получаешь энергию. При этом реакция происходит очень быстро. Учёные подсчитали, что таким образом из 1 килограмма порошка можно произвести 220 киловатт энергии всего за 3 минуты. Впечатляет, не правда ли? В ходе лабораторных тестов учёные собрали небольшую радиоуправляемую модель танка и оснастили её гидролизным двигателем на основе нового материала. Исследователи уверены, что текущую эффективность порошка в будущем можно будет увеличить как минимум вдвое.

В будущем, как утверждают исследователи, будет возможно создавать механизмы из данного материала. Например, дроны или роботов, которые в случае необходимости смогли бы растворять собственные детали для перезарядки аккумуляторов. Это, помимо всего прочего, станет безопасным способом самоуничтожения стратегически важных видов вооружения. Но вероятнее всего, американская армия первым делом придумает, как снабжать этим нанопорошком своих солдат, чтобы те могли извлекать из него энергию в полевых условиях.

12.08.2017, 11:45 itslonik_1

#США

0 0 комментЫ