3 tehnologije, ki so nenavadne tudi za leto 2019

2024 Avtor: Seth Attwood | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-16 16:16

Jedrska mikro baterija, prva "valovna" elektrarna na svetu in podmornica. Zdaj vam bomo podrobneje povedali več o teh treh nenavadnih dogodkih.

"Večna" jedrska baterija NanoTritij

Leta 2005 je kanadsko podjetje CityLabs začelo z aktivnim razvojem baterije, ki bi lahko zdržala več let. Inženirji so pri svojih raziskavah izhajali iz razvoja Larryja Olsena, ki se je začel v sedemdesetih letih dvajsetega stoletja. Takrat je Olsen predlagal model za radioizotopni vir energije.

In leta 2008, tri leta po začetku dela, je CityLabs ponudil "na prodajo" prve vzorce NanoTritium - komercialne baterije P100. Njegova največja moč je majhna - le 75 nanovatov, različne različice lahko proizvedejo od petdeset do tristo nanoamperov. Življenjska doba - dvajset let (s plusom, kot pravijo razvijalci). Oblika sproščanja baterij P100 je v obliki mikrovezja LCC 44 in LCC68.

Za razliko od kemičnih baterij je NanoTritij fizični vir energije, torej ne vsebuje aktivnih kemikalij. Čeprav se helij sprošča med delovanjem, je v izjemno majhnih količinah in ne predstavlja nevarnosti strupenosti. Varno tudi za ljudi in sevanje zaradi razpada tritija (verjajo znanstveniki), saj se v zraku širi dobesedno nekaj milimetrov od baterije.

Shema delovanja tritijeve baterije P100

Osnova baterije je razpad tritija (to je težak izotop vodika, zelo redek in drag). Razpolovna doba tritija je nekaj več kot dvanajst let. Pridobivamo ga na dva načina – z obsevanjem litija z litijevim izotopom in nevtroni ali s predelavo »težke« vode iz reaktorjev.

Leta 2018 je CityLabs predstavil novo serijo NanoTritium, P200, napajalnik z napetostjo od 0,8 do 2,4 volta in jakostjo toka od 52 do 156 mikroamperov. Baterije lahko delujejo v temperaturnem območju minus štirideset - plus osemdeset stopinj Celzija.

Aplikacije za tako nizko zmogljive baterije so pravzaprav precej raznolike: pri senzorjih tlaka/temperature okolja, pametnih senzorjih, medicinskih vsadkih, polnilnih litijevih baterijah, polpasivnih in aktivnih RFID (radiofrekvenčna identifikacija), silikonskih urah, varnostnem kopiranju pomnilnika SRAM, globokem morju senzorji naftnih vrtin, procesorji z nizko porabo energije (npr. ASIC, FPGA, mikrokrmilniški bloki itd.).

Pelamis Wave Power - "morske kače", ki jedo valove

Energija, ki jo proizvajajo valovi morij in oceanov Zemlje, je ogromna. Bili so celo znanstveniki, ki so izračunali, da je enaka dvema teravatoma. Natančna številka ali ne ni tako pomembna, glavna stvar je, da je ta vir obnovljiv in na noben način ne vpliva na poslabšanje ekoloških razmer v svetu.

Škotski inženirji iz podjetja Pelamis Wave Power so poskušali uporabiti to energijo in zgradili neverjeten mehanizem. Njegov razvoj se je začel že leta 1998 - takrat se je porodila ideja, vendar podjetje dolgo časa ni našlo sredstev, potrebnih za njegovo gradnjo. Po prejemu raziskovalne donacije leta 2002 je bil izdelan prototip v Pelamis Wave Power. Na njegovi podlagi je bila leta 2005 podpisana pogodba s portugalskim podjetjem Enersis za izgradnjo prve elektrarne na "valu" na svetu.

Osnova portugalske postaje so pretvorniki Pelamis P-750, vsak po sto štirideset metrov dolg in tri metre in pol "debel", tehtajo tudi veliko - približno sedemsto petdeset ton (polno obremenjeni). Pelamis P-750 je delno potopljena konstrukcija iz štirih delov, povezanih s posebnimi tečaji. Ko se nihajo na valovih, se odseki "rdeče morske kače" upogibajo na teh tečajih.

Vsak pretvornik uporablja tri module za pretvorbo energije. Sestavljeni so iz zapletenega zaprtega hidravličnega sistema, kjer hidravlični bati črpajo olje, zaradi česar se električni generatorji vrtijo. Prav tako je treba pametno umestiti pretvornike - kjer je več valov, tam bo Pelamis, močneje nihajoč na njih, proizvedel več električne energije.

Jeseni leta 2008 je ob severozahodni obali Portugalske, blizu mesta Povua de Varzima, elektrarna Agucadoura Wave Farm proizvedla prvo električno energijo, "odvzeto" iz valov. Največja moč enega "kača" -pretvornika Pelamis P-750 je 750 kW. Portugalska elektrarna ima tri naprave. Tako so po izračunih sposobni oddati do dva in četrt megavata (moram reči, da je ob zagonu vsaka naprava v povprečju proizvedla sto petdeset kilovatov oziroma štiristo petdeset vse skupaj).

Nadaljnja usoda te neverjetne instalacije je žalostna. Po dveh mesecih uporabe so ga odklopili in vrnili v Pelamis Wave Power, da bi odpravili težave s spojnimi ležaji. Hkrati je bil Babcock & Brown (ustanovitelj PWP) zaradi finančnih težav prisiljen najeti zunanjega upravitelja. Projekt Pelamis je uradno zaključen.

PS. Vendar to še ni konec zgodbe. Oktobra 2016, potem ko je kitajsko podjetje predstavilo podoben izdelek morske kače, so nekdanji zaposleni v Pelamis Wave Power špekulirali o industrijskem vohunjenju: po obisku kitajske delegacije leta 2011 je v zgradbi podjetja manjkalo več prenosnikov.

No, še ena tehnologija, raje kot zabava:

Neverjetna Neckerjeva nimfa, ki "leti" pod vodo

Predstavljajte si - aparat, podoben lahkemu letalu, ki se gladko ziba na valovih. In nato ga pilot, ki se prepriča, da so njegovi potniki na svojih sedežih, pospeši, ga prisili v "potop" … In vse dlje in dlje ga odpelje od iskrive vodne gladine, proti nepozabnemu podvodnemu potovanju..

Takšna naprava dejansko obstaja. Njegovo ime je Necker Nymph, prvo tovrstno podvodno vozilo. Zasnova ima odprt kokpit, ima pozitivno plovnost in kar je najpomembneje, ne uporablja običajne metode (balast) za potapljanje, temveč "aerodinamične" lastnosti kril.

Na krovu so lahko tri osebe - en "pilot" in dva "potnika". Pred prihajajočo vodo so zaščiteni z ohišji, kot na dirkalnih avtomobilih - posebnimi "vetrobranskimi stekli", ki razbremenijo pritisk vodnega toka. Bolj panoramski pogled iz odprtega kokpita si je težko predstavljati! Upravljanje izvaja pilot s krmilno palčko.

Krmilna palica nadzoruje nagibanje, nagibanje in odmikanje, ročica za plin pa krmili gibanje naprej in nazaj. Računalnik za letenje in navigacijo (FAN-C), podoben tistim, ki se uporabljajo v sodobnih lovcih, spremlja hitrost, globino in vzdržuje potapljanje v vnaprej določenih mejah. Plovilo je opremljeno tudi s trojnim redundantnim sistemom za vzdrževanje življenja in se bo samodejno vrnilo na površje v primeru kakršne koli okvare.

Trajanje potopa je dve uri (toliko zraka v jeklenkah potapljačev), največja globina je približno trideset metrov, najmanjša hitrost pod vodo je približno dva km/h (nekaj več kot en vozel), največja je približno enajst km / h (šest vozlov). Dimenzije Necker Nymph: 4, 6x3, 0x1, 2 m, teža sedemsto petdeset kg.

Podjetje Hawkes Ocean Technologies (HOT) je začelo z razvojem te vrste aparatov v poznih devetdesetih letih prejšnjega stoletja, ko podvodne naprave DeepFlight niso uporabljale balasta za potapljanje, temveč so uporabljale "negativno dviganje", ki so ga ustvarila krila. Neckerjeva nimfa je bila razvita tudi pod kodnim imenom DeepFlight Merlin.

Lastnik te neverjetne naprave je vodja skupine Virgin, Richard Branson, oblikoval in ustvaril pa jo je Graham Hawkes. Cena naprave je 670.000 $.