Тематичні розділи:

Неймовірні відкриття

важливі винаходи

технології майбутнього

Альтернативна енергетика

інноваційні енергосистеми

Інтелектуальна власність

 законодавчі зміни

аналітичний підсумок 2006 року

Інновації та інвестиції

в промисловості

підприємства Полтавщини

інновації та інвестиції в дії

видобувна та переробна галузь

виставкова діяльність

Агропромисловий

комплекс

інновації в сільському господарстві

Інноваційна діяльність

в науці та освіті

події в науці

освітянське життя

конференції, семінари

Інноваційна екологія

нові екологічні технології

екологія довкілля

Заправка автомобілів кульками

Учені придумали новий альтернативний спосіб заправлення авто, що дозволяє відмовитися від нафтового палива на користь водню. Без потреби в промисловому виробітку, транспортуванні й зберіганні цього газу. І, бути може, років через десять ви будете купувати на заправленні не літри, а кілограми. Спеціального сплаву.
Сміливий проект розвивають американець Джерри Вудолл (Jerry Woodall) і його колеги з університету Пардью (Purdue University). Дослідники пропонують робити водень на борті автомобіля в міру потреби, і направляти його або у звичайний ДВС, або в паливні елементи, для виробітку електрики.
Раніше ми вже бачили оригінальні проекти в цій області: по заправленню автомобілів проволокою і бензиновими картриджами, а також по безпечному зберіганню водню на борту — у вигляді розсипу скляних мікросфер і у вигляді твердих таблеток.
У Вудолла підхід схожий. Він говорить, що в бак авто можна засипати безліч кульок зі сплаву алюмінію з галієм. При додаванні до таких кульок води вони починають бурхливо виділяти водень. Властиво водень із води витісняє алюміній (перетворюючись в оксид), а галій потрібний для запобігання утворення окісної плівки алюмінію на повітрі. Саме через неї звичайний алюміній до води "байдужий".
"Галій є критичним елементом, тому що він плавиться при низькій температурі й охоче розчиняє в собі алюміній, віддаючи його у вигляді твердих кульок, що активно вступають у реакцію з водою", — пояснює Вудолл.
Цей принцип одержання водню схожий на принцип роботи японського пристрою, що переводить живлення ноутбуків на алюміній та воду, тільки там спеціально підготовлений (активований) алюміній утримується в герметичному картриджі, щоб не окислявся.
Патент на технологію алюмініеєво-галлієвых кульок належить дослідницькому фонду Пардью (Purdue Research Foundation). А зараз учені з однойменного університету створюють компанію AlGalCo, що займеться комерціалізацією даного винаходу.
Мотопилы, генератори, газонокосарки, візки для гольфа також можуть бути переведені на новий тип живлення, міркують дослідники.
Автори роботи особливо підкреслюють, що в результаті такого виробництва водню на борту машини не виділяється ніяких шкідливих газів, і взагалі: все що залишається — це галій й оксид алюмінію. А їх, після виробітку одного бака, можна направити на повторну переробку, замкнувши цикл.
Фактично кульки сплаву тут служать не паливом, а проміжним енергоносієм. Джерелом же енергії повинні стати, за ідеєю, нешкідливі в плані парникового ефекту АЕС або альтернативні джерела енергії типу вітру й Сонця — поблизу таких станцій буде раціонально будувати заводи по відновленню відпрацьованих кульок.
При нинішніх цінах на алюміній, дана технологія заправлення не може конкурувати за вартістю кілометра пробігу з бензином. Але є передумови для зниження вартості алюмінію — якщо його оксид будуть відновлювати біля електростанцій, можна буде відняти витрати на транспортування електрики по мережах.
Інше питання — галій. Автори проекту підкреслюють, що він поки дорогий, але його вартість може бути помітно знижена при масовому виробництві. Поки ж галій потрібний у досить обмежених кількостях — у напівпровідниковій промисловості, наприклад. До того ж там необхідний галій виняткової чистоти, у той час як для паливних кульок згодиться й галій з домішками, а значить — більш дешевий.
До того ж, галій у реакції з водою не бере участь, так що далі він просто буде "ходити по колу".
При використанні в автомобілі паливних елементів (КПД яких становить приблизно 75%, проти 25% у ДВС), з умовою, що самі ці елементи стануть комерційно конкурентноздатними (а діло поступово до того йде), такий алюмінієво-водневий привод зможе конкурувати за ціною з витратами на бензин (а це — $3 за галон або $0,8 за літр) – упевнені винахідники.
Учені пишуть, що бак приблизно з 160 кілограмами алюмінію, займаючи приблизно те ж саме місце, що звичайний бензобак, забезпечив би пробіг легковика в 560 кілометрів (про додатковий бак з водою, щоправда, учені нічого не уточнюють).
По розрахунках Вудолла, у випадку переробки прореагировавших кульок біля АЕС одне таке заправлення обходилося б автовласнику в $60, що приблизно дорівнює вартості заправлення середнього авто (у США), при тому ж самому пробігу на одному бензобаку.
У чому тоді вигода? В екологічній чистоті машини й у зменшенні залежності транспорту (і економіки) від нафти. Це, втім, піднімає питання про виробіток електрики.
Машина, запропонована Вудоллом, буде тим же електромобілем. Різниця лише в щільності пакування енергії. Між найкращими акумуляторами й бензобаком, якщо вважати джоулі, що втримуються там, на кілограм ваги, - просто величезна прірва.
І якщо економічні викладки вчених з університету Пардью виявляться вірними, їхня модель заправлення авто має право на життя. Єдино, про що ще має бути подумати - зручність заправлення кульками. Воно явно програє заправленню рідиною (бензином і дизпаливом). Може, у вас є пропозиції?

membrana.ru

Метанові дамби витягнуть енергію придонної води

Більші й не дуже гідроелектростанції вносять великий вклад в енергетику планети. Але, як з'ясовується, не тільки в енергетику. Гідроелектростанції випускають у повітря метан, розчинений у воді. А метан — в 20 разів більше сильний парниковий газ, чим газ вуглекислий.
Метан виробляється бактеріями на дні річок й озер у тих місцях, де є органіка, але мало кисню. Зрозуміло, що кількість метану у воді може сильно варіюватися залежно від місцевих умов (рослинності у воді, її температури, форми басейну, глибини й багатьох інших параметрів). Але, скажемо, у водоймах тропічних районів Бразилії виробіток цей дуже й дуже значний.
Здавалося б, людина на такі процеси мало впливає. Але в тій же Бразилії левова частка електрики виробляється на ГЕС. І, як говорять критики даної технології, інші більші греблі викидають в атмосферу більше парникових газів (у перерахуванні з метану на CO2), чим викидала б теплова електростанція тієї ж потужності. Тому, говорять фахівці, більші ГЕС у тропіках шкідливі для навколишнього середовища (традиційні для всіх ГЕС проблеми, пов'язані із затопленням лісів при зведенні греблі, ми не розглядаємо).
Як відбувається викид метану? Після проходження водою турбін, уже за греблею, вода виявляється на широкому відкритому просторі. Тиск різко падає, і відбувається те саме, що при відкритті пляшки з газуванням — розчинений газ викидається в повітря.
Тепер бразильські вчені придумали, як одним пострілом убити двох зайців — і парникові викиди ГЕС приборкати, і одержати дарову додаткову енергію.
Незвичайну ідею розвивають Фернандо Рамос (Fernando Ramos) з об'єднаної лабораторії обчислень і прикладної математики (Laboratório Associado de Computação e Matemática Aplicada) бразильського національного інституту космічних досліджень (INPE) і його колеги по інституті.
Вони пропонують звести перед греблею сталеву мембрану, розташовану під кутом до дна й не доходить до поверхні води. Вона направляла б до турбін верхній шар води у водоймище, блокуючи донні шари, багаті метаном.
Спеціальний насос із водозаборником поблизу дна повинен відкачувати багату метаном воду нагору — у спеціальний плаваючий пристрій для відділення метану.
Газ будуть відкачувати у резервуари й, в остаточному підсумку, спалювати в теплоелектростанції, що повинні звести поруч із ГЕС.
Звільнену ж від метану воду випустять в основний, верхній потік і далі, як звичайно, вона буде крутити турбіни ГЕС. Зрозуміло, від спалювання метану буде утворюватися вуглекислий газ. Але він не дає такого потужного парникового ефекту, як сам метан, що інакше просто був би випущений в атмосферу. Тільки зі шкодою, без усякої користі. А так він дасть збільшення в потужності електростанції, що для збереження природи (у плані скорочення споживання нафтового палива, наприклад) — теж плюс.
До того ж варто пам'ятати, що річковий метан має біологічне походження, і фактично вуглекислий газ, що виходить при його спалюванні — той газ, що раніше забрали з атмосфери рослини. Так що баланс цього парникового газу навіть не порушується.

membrana.ru

Британія будує першу у світі безвуглецеву електростанцію

Всесвітньо відома компанія BP при сприянні ряду партнерів будує в шотландському графстві Абердиншир — у містечку Пітерхед (Peterhead) першу у світі промислову електростанцію, що не буде сприяти глобальному потеплінню.
Відразу пояснимо, термін "carbon-free electricity" (виробіток енергії без викиду вуглекислого газу), що згадується у зв'язку із проектом, може викликати здивування. Адже давно існують атомні станції, вітряні ферми, сонячні батареї й так далі, які, мабуть, ніяких викидів в атмосферу не дають.
Але особливий шик нового проекту в тому, що електрику будуть одержувати від природного газу, що добувається в Північному морі.
Метан надійде в установки-реформери, які перетворять його у водень і вуглекислий газ. Водень буде харчувати електростанцію, а зріджений вуглекислий газ будуть накачувати в підземні шари найближчого родовища нафти, де він буде, по-перше, похований, а по-друге, допоможе витиснути більше чорного золота.
Дане родовище повинне було вичерпати свій витягати запас, що, в 2007 році, але завдяки "ін'єкції" вуглекислого газу зможе поставляти нафту ще 15-20 років.
Нова електростанція буде зведена поруч із існуючою звичайною тепловою електростанцією Peterhead.
Проект обійдеться партнерам в $586 мільйонів, у лад станція повинна ввійти в 2009 році, а її потужність складе 350 мегават.

membrana.ru

Придумано навушники без навушників

Іван Ташев (Ivan Tashev) і його колеги з Microsoft Research, дослідницького відділення знаменитої компанії, створили "віртуальні навушники", що дозволяють без усяких навушників чути звук одній людині, при тому, що його сусіди не будуть чути нічого.
Система "Персонального аудіо-простору" (Personal Audio Space) складається з 16 динаміків, вибудуваних у ряд (по ідеї їх можна вмонтувати в підставку для телевізора або в стіл для комп'ютера). Спеціальна програма дозволяє кожному динаміку випромінювати звук, ледве відмінний від звуків, видаваних сусідніми гучномовцями.
У результаті складного накладення хвиль виникає цікавий ефект. У певній частині кімнати одна людина чує звичайну музику або мову, у той час людина, що знаходиться всього в півтора метрах від першого, порахує, що в кімнаті — повна тиша — там хвилі від динаміків гасять один одного.
Розташування персонального аудіо-простору можна переміщати по кімнаті за допомогою настроювання програми. У принципі, ніщо не заважає постачити таку систему набором для автоматичного визначення положення людини (на базі відеокамери) і пересувати "освітлене" звуком місце слідом за власником системи. Або слідом за працівником офісу.
Надалі цей комплекс може бути доповнений аналогічним периферійним набором мікрофонів, які будуть збирати звук тільки з однієї частини кімнати, ігноруючи інший шум.
У сполученні з персональним аудіо-простором, так ще — керованим, це дозволить одній людині вести телефонну розмову без усяких трубок, при тому, що сусіди по офісу, приміром, не будуть заважати йому.

membrana.ru

Німецькі інженери створили скло з активним шумопоглинанням

Зразок шибки із системою активного шумопоглинання побудували Тіло Байн (Thilo Bein) і його колеги з Інституту структурної надійності й системної довговічності Фраунхофера
У новому склі використаний давно відомий принцип активного шумопоглинання, коли мікрофон ловить зовнішній шум, а динамік створює такий же, але в протифазі, щоб накладення хвиль привело до зникнення (в ідеалі) звуку.
Однак, якщо раніше (скажемо, у деяких автомобілях) для такого прийому шумопоглинання використалися дійсно мікрофони й динаміки, у новому проекті обидві ці ролі взяло на себе саме скло.
Автори роботи розмістили на його поверхні безліч п’єзокерамічних елементів (розміром з марку), з'єднаних системою проводів з комп'ютером і підсилювачем. Ці елементи служать датчиками, що передають параметри звукових коливань відразу від безлічі крапок скла. І ті ж елементи працюють як активні приводи, що змушують поверхню скла вібрувати (у різних частинах по-різному) — відповідно до сигналу, виробленим комп'ютером.
З новим вікном зовнішній шум в 90-100 децибелів (такий звук працюючої поруч бензинової газонокосарки) скорочувався усередині приміщення на 50%.
Навіть шум сідаючих у сусідньому аеропорті літаків буде для такої системи складним для обробки й придушення. Так що систему німецьких новаторів не можна назвати готової до тиражування.
Проте, вона становить інтерес для застосування в розкішних готелях або інших суспільних будинках. Після доробки й налагодження, звичайно.

membrana.ru

<<  61-65  66-70  71-75  76-80  81-85  86-90  91-95  96-100  101-105 >>

<< 106-110  111-115  116-120  121-125  126-130  131-135 >>