Разнообразие альтернативных источников энергии

Источник: http://www.mirprognozov.ru/prognosis/science/otkuda-vzyat-alternativnuyu-energiyu/ru

В качестве альтернативных источников энергии чаще всего рассматривают солнечное излучение, ветер и биотопливо. Между тем ученые и изобретатели  находят источники энергии повсюду. Потенциальными энергетическими ресурсами являются, например,  радиоволны в атмосфере, мчащиеся машины и даже гуляющие на улице люди, да и у самой планеты Земля колоссальный запас энергии.

Что такое эффект Казимира?

Идея ученых о получении электроэнергии из «ничего», кажется пока фантастической, но, на самом деле, ее можно реализовать. Для того, чтобы осуществить ее, нужно научиться использовать силу пространства, которую открыл Хендрик Казимир, физик из Дании. Эффект Казимира основан на том, что пространство никогда не пустует на квантовом уровне. Квантовые частицы наполняют даже абсолютный вакуум.

Если в вакуум помещают две параллельные зеркальные незаряженные пластинки, они сдвинутся относительно друг друга, потому что ведь их атакуют частицы. Физики уже смогли в точности измерить эффект Казимира. Выяснилось, что в одном кубическом метре вакуума находится 10114 джоулей. Заметим, что в кубометре ядерного топлива в 96 раз меньше энергии — 1018 джоулей.

В отличии от атомной энергии, которая получается в результате сложных реакций, невероятно мощную квантовую энергию можно получать без опасных АЭС. Для ее получения требуется создать эффект резонанса, Александр Кушелев, российский физик, полагает, что данный источник энергии станет доступным уже через двадцать лет.

Полезен каждый шаг

А могут ли автомобильные магистрали с мчащимися по ним миллионами машин стать источником для получения энергии? Именно это вопрос пытается решить Гарри Хендерсон, инженер, работающий в компании «Гравитейшен Системс», которая находится в Нью-Йорке. Его предложение заключается в монтаже специальных помп в автомагистралях, предполагается, что это будут прикрытые металлическими пластинами резервуары с жидкостью. Машина, проезжая по автомагистрали, будет прогибать пластину, а жидкость, выплескиваясь под давлением, из резервуара будет попадать в турбину, и приводить ее в действие.

Как подсчитал Хендерсон, если по паре таких помп будет проезжать за день только десять процентов автомобилей от всего количества, то энергии выработается на три гигаватта. Этого вполне хватит на то, чтобы осветить ночью саму автомагистраль. Использовать для производства энергии можно и коров, если продавать фермерам подобные помпы. Если размещать их в стойлах и на пастбищах, энергию для содержания фермы можно получать почти даром. Ту же работу могут выполнять и люди, достаточно разместить в залах супермаркетов помпы Хендерсона, и каждый посетитель магазина станет источником более двух киловатт энергии.

Энергия радиоволн

Не все помнят сегодня о детекторных приемниках, которые работали без батареек. Энергия для них аккумулировалась в большой катушке принимаемыми радиоволнами. Эти же волны можно использовать для получения энергии в бытовых целях.

Сотрудник американской компании «Энерджи Системс» Брайан Берланд разработал специальные антенны, которые способны поглощать энергию света и радиоволн. Ученый создал радиосолнечные батареи, которые аккумулируют электромагнитную энергию из широкого диапазона доступных частот. Аппарат Берланда работает с коэффициентом полезного действия в 90 процентов, в отличие от солнечных батарей, КПД которых только 20 процентов.

В Калифорнийском университете в Беркли работает изобретатель Шад Раунди, который намерен получить электроэнергию из вибраций, окружающих нас. Он говорит, что практически все, что может быть источником энергии: кухонные комбайны и посудомоечные машины, кондиционеры и промышленные агрегаты, и многое другое. Он трудится над созданием устройства, которое будет преобразовывать энергию, вибрирующей при работе, бытовой техники, а затем эта энергия будет питать саму технику.

Холод атмосферы

В промышленных масштабах служить человечеству может холод. Такой вывод сделали российские ученые В. Кузьминов и Б. Берковский. Их идея заключается в получении энергии из разницы в температурах холодного воздуха и проточной речной воды. Удобнее всего использовать аппарат для получения энергии, размещенный в устьях больших рек, реки должны впадать Северный Ледовитый океан (например, Обь, Лена или Енисей).

Холодный период в регионах около вышеперечисленных рекдлится около девяти месяцев. Средняя температура воздуха в холода достигает минус 26 градусов по Цельсию, а температура воды подо льдом выше — плюс 10 градусов по Цельсию. Очень интересно, что узлы тепловых океанических электростанций уже существуют и успешно используются в самых разных областях промышленности.

Тепло от Земли

Посещавшие Исландию туристы говорят, что они как будто оказывались на другой планете. Действительно, пейзаж у многих мест этой сказочной страны кажется действительно неземным. Из трещин поднимаются струи газа и клубы пара, бурлят грязевые колодцы, повсюду километры застывших потоков лавы. Как полагают ученые, эта тонкая корка готова в любой момент расколоться и дать выход новым потокам лавы, и под ней находится мощнейший источник абсолютно чистой энергии.

В конце текущего года в Исландии планируют начать бурить скважины до четырех километров глубиной. Исследователи рассчитывают найти там «суперкритическую воду». Так они назвали вещество, находящееся в промежуточном состоянии между водой и паром, в этом состоянии у воды невероятно высокий энергетический потенциал. Достаточно одной такой скважины и на при помощи простой установки реально получить полсотни мегаватт электроэнергии, по мощности это сопоставимо с маленькой атомной электростанцией.

Тренажеры превратили в мини-электростанции

Решение, лежащее на поверхности, — заставить тренёжер, работа с которым требует длительных монотонных движений, вырабатывать электричество. Всё решается подключением динамо-машины и аккумулятора, который будет собирать энергию. Стоит заострить внимание на британском фитнес-центре «Кэдбери Хаус», владельцы которого первыми в мире полностью перешли на автономные машины. Велотренажёры, беговые дорожки, эллиптические тренажёры переводят энергию посетителей центра в электроэнергию, полностью обеспечивая не только работу самих тренажёров, но и функционирование заведения. К тому же автономный фитнес-центр за счёт своих инновационных тренажёров является ещё и самым «зелёным» с точки зрения экологии спортивным залом.

Компания Green Revolution, которая выпускает такие тренажеры, подсчитала, что 20 велотренажеров хватает для того, чтобы в течение целого месяца освещать 72 односемейных жилых дома!

Приведенные примеры показывают, что нам, по-видимому, не грозит энергетический кризис, и открытые исследователями новые методики получения энергии далеко не так агрессивны, как имеющиеся ныне. Так что возможно уже очень скоро мы перестанем уничтожать природу и начнем сотрудничать с ней!

Двери метро как источник энергии

Ученики московского лицея № 1502 Мария и Андрей Шаповаловы изобрели устройство, позволяющее превратить двери метрополитена в источник энергии. Об этом сообщает телеканал «360 Подмосковье». Принцип действия изобретения несложен: открывающаяся дверь приводит в движение поршень, который в свою очередь нагнетает воздух в ресивер. После этого воздух с помощью пневмораспределителя поступает на лопасти генератора, и тот уже вырабатывает электричество. Однако эффект от внедрения разработки может получиться внушительный. По предварительным подсчетам, «дверная электростанция» способна покрыть до 10% потребляемой на станции энергии. А с помощью сэкономленного электричества можно будет отапливать или освещать вестибюль.

– Ежедневно через одну станцию метро проходят в среднем 50 тысяч пассажиров, а всего в московском метрополитене порядка 200 станций, – комментирует аспирант МЭИ Дмитрий Стольников, помогавший ребятам в подготовке проекта. – Если оборудовать входы метрополитена такой конструкцией, экономия может составить около 3,5 млн рублей.

– Мы не настаиваем, но за счет сэкономленных средств можно было бы снизить стоимость проезда, – робко замечает соавтор изобретения Мария Шаповалова.

Энергия из шума в аэропортах

Источник: http://itc.ua/blogs/boeing-podal-patent-na-generator-energii-iz-shuma-v-aeroportah/

Акустическую энергию редко собирают в связи с тем, что звуковые колебания переносят относительно небольшое ее количество. Однако, когда речь идет о реактивных турбинах или двигателях самолета, ситуация резко меняется.

Boeing подал патент на систему сбора акустической энергии, устанавливаемую на взлетных полосах. Система будет как генерировать, пускай и небольшое, количество энергии, так и снижать шум, производимый аэропортами.

Вдоль взлетной полосы предполагается устанавливать специальные волноводы, перенаправляющие акустические волны в общую шахту. Направленные волны будут воздействовать на мембраны, преграждающие им путь и создавать воздушный поток за ними, вращающий турбину. В свою очередь турбина будет вырабатывать электричество.

КПД системы не известен, и вряд ли общее количество полученной энергии будет громадным (более полезным свойством системы является снижение шума), но известно, что самолеты во время взлета и посадок могут производить акустические волны мощностью от сотен до сотен тысяч ватт.