Yaşıllaşmaq: Davamlı və bərpa olunan enerjidə növbəti addım

Son on ildə texnoloji inkişafda sürətli irəliləyişlər yaşadıqca, iqlim dəyişikliyinin təsirləri ilə mübarizə aparmaq üçün getdikcə daha çox fikir və cəhdlər ortaya çıxmağa başlayır. Akademiklər və sənayelər, məsələn, qalıq yanacaqların daha az həyat qabiliyyətli olduğunu daha çox dərk edirlər və beləliklə, həm daha davamlı, həm də bərpa olunan müxtəlif alternativ enerji həlləri tapmağa çalışırlar. Bu cür səylər - düşündüyünüz kimi - heç vaxt asan proses olmayacaqdı, amma nəticə sonda buna dəyər. İki fərqli qrup, aşağıda ətraflı oxuya biləcəyiniz enerjinin yaradılması ilə bağlı potensial həyatı dəyişən ixtiraları uğurla yaratdılar.

Əlavə qeyd olaraq, davam etməzdən əvvəl, dayanıqlı və bərpa olunan enerji ideyalarının - bəzi oxşarlıqları paylaşsa da - nüvələrdə əslində bir-birindən fərqli olduğunu nəzərə almaq vacibdir. Davamlı enerji gələcək nəsillərə mənfi təsir göstərmədən yaradıla və istifadə edilə bilən enerjinin istənilən formasıdır. Digər tərəfdən, bərpa olunan enerji ya istifadə edildikdə tükənməyən, ya da istifadə edildikdən sonra asanlıqla bərpa oluna bilən enerjidir. Hər iki növ ekoloji cəhətdən təmizdir, lakin düzgün qorunmadıqda və ya nəzarət edilmədikdə davamlı enerji tamamilə istifadə edilə bilər.

Google-un uçurtma ilə işləyən külək ferması

Dünyanın ən məşhur axtarış sisteminin yaradıcısından yeni davamlı enerji mənbəyi gəlir. 2013-cü ildə külək enerjisinin tədqiqinə həsr olunmuş startap olan Makani Power satın alındıqdan sonra Google X ən yeni layihəsi üzərində işləyir. Layihə Makani. Project Makani adi külək turbinindən daha çox güc yarada bilən, 7.3 m uzunluğunda böyük enerji uçurtmasıdır. Google X-in rəhbəri Astro Teller hesab edir ki, “[əgər] bu nəzərdə tutulduğu kimi işləsə, bərpa olunan enerjiyə qlobal keçidi əhəmiyyətli dərəcədə sürətləndirər”.

Layihə Makani-nin dörd əsas komponenti var. Birincisi, görünüşünə görə təyyarəyə bənzəyən və 8 rotoru olan uçurtmadır. Bu rotorlar uçurtmağı yerdən götürməyə və optimal iş hündürlüyünə çatdırmağa kömək edir. Düzgün hündürlükdə rotorlar sönəcək və rotorlar boyunca hərəkət edən küləklərdən yaranan sürüklənmə fırlanma enerjisi yaratmağa başlayacaq. Bu enerji daha sonra elektrik enerjisinə çevrilir. Uçurtma onu yer stansiyasına bağlı saxlayan ipə görə konsentrik şəkildə uçur.

Növbəti komponent ipin özüdür. Uçurtma sadəcə yerə tutmaqdan başqa, tel həm də yaranan elektrik enerjisini yer stansiyasına ötürür və eyni zamanda rabitə məlumatlarını uçurtmaya ötürür. Bağlayıcı karbon lifinə bükülmüş keçirici alüminium məftildən hazırlanıb və onu çevik, lakin möhkəm edir.

Sonra yer stansiyası gəlir. Uçurtmanın uçuşu zamanı həm bağlama nöqtəsi, həm də uçurtma istifadə edilmədikdə istirahət yeri kimi çıxış edir. Bu komponent həm də portativ olmaqla yanaşı, adi külək turbinindən daha az yer tutur, ona görə də o, küləklərin ən güclü olduğu yerdən yerə keçə bilir.

Project Makani-nin son hissəsi kompüter sistemidir. Bu, uçurtmağı öz yoluna davam etdirən GPS və digər sensorlardan ibarətdir. Bu sensorlar uçurtmanın güclü və daimi küləklər olan ərazilərdə olmasını təmin edir.

Google X-in Makani uçurtma uçurtması üçün optimal şərtlər yer səviyyəsindən təxminən 140 m (459.3 fut) ilə 310 m (1017.1 fut) arasında olan yüksəkliklərdə və təxminən 11.5 m/s (37.7 fut/s) küləyin sürətindədir (baxmayaraq ki, o, faktiki olaraq generasiya etməyə başlaya bilər). küləyin sürəti ən azı 4 m/s (13.1 fut/s) olduqda güc). Uçurtma bu optimal şəraitdə olduqda, 145 m (475.7 fut) dairəvi radiusa malikdir.

Layihə Makani adi külək turbinlərinin əvəzi kimi təklif olunur, çünki o, daha praktikdir və həmçinin yer səviyyəsinə yaxın olanlardan daha güclü və sabit olan yüksək küləklərə də çata bilir. Təəssüf ki, baxmayaraq adi külək turbinlərindən fərqli olaraq, o, ictimai yollara və ya elektrik xətlərinə yaxın ərazilərə yerləşdirilə bilməz və uçurtmalar arasında toqquşmamaq üçün bir-birindən daha uzaqda yerləşdirilməlidir.

Layihə Makani ilk dəfə Kaliforniyanın Pescadero şəhərində sınaqdan keçirildi, çox gözlənilməz və inanılmaz dərəcədə güclü küləklər olan bir ərazi. Google X çox hazırlıqlı gəldi və hətta sınaq zamanı ən azı beş uçurtmanın qəzaya uğramasını "istədi". Lakin 100-dən çox uçuş saatı ərzində onlar bir uçurtma vura bilmədilər, Google-un inandığına görə, bu, yaxşı bir şey deyil. Məsələn, Teller nəticə ilə kifayət qədər "ziddiyyətdə olduqlarını" etiraf etdi. “Biz bunun qəzaya uğradığını görmək istəmədik, amma biz də bir şəkildə uğursuz olduğumuzu hiss edirik. Uğursuz olmadığımız üçün uğursuz ola biləcəyimizə inanan hər kəsdə bir sehr var." Google da daxil olmaqla insanların uğursuzluqdan və səhvlərdən daha çox şey öyrənə biləcəyini nəzərə alsaq, bu qeyd daha mənalı olardı.

Günəş enerjisini çevirən bakteriyalar

İkinci ixtira Harvard Universitetinin İncəsənət və Elmlər Fakültəsi, Harvard Tibb Fakültəsi və Bioloji İlhamlı Mühəndislik üzrə Wyss İnstitutunun əməkdaşlığından irəli gəlir. "bionik yarpaq". Bu yeni ixtira bir neçə yeni düzəlişlə birlikdə əvvəllər kəşf edilmiş texnologiyalar və ideyalardan istifadə edir. Bionik yarpağın əsas məqsədi günəş enerjisi və bakteriyanın köməyi ilə hidrogen və karbon qazını izopropanola çevirməkdir. Ralstoniya eutrofa – istənilən nəticə, çünki izopropanol etanol kimi maye yanacaq kimi istifadə edilə bilər.

İlkin olaraq, ixtira Harvard Universitetindən Daniel Noceranın suyu hidrogen və oksigenə parçalamaq üçün elektrikdən istifadə edən kobalt-fosfat katalizatorunun inkişafındakı uğurundan irəli gəlirdi. Lakin hidrogen hələ də alternativ yanacaq kimi qəbul edilmədiyi üçün Nocera yeni bir yanaşma tapmaq üçün Harvard Tibb Məktəbindən Pamela Silver və Cozef Torella ilə bir araya gəlməyə qərar verdi.

Nəhayət, komanda geni dəyişdirilmiş versiyasını istifadə etmək üçün yuxarıda qeyd olunan ideya ilə gəldi Ralstoniya eutrofa hidrogen və karbon qazını izopropanola çevirə bilir. Tədqiqat zamanı, həmçinin müxtəlif növ bakteriyadan dərman preparatları da daxil olmaqla, digər müxtəlif məhsullar yaratmaq üçün də istifadə oluna biləcəyi aşkar edilmişdir.

Daha sonra Nocera və Silver maye yanacaq istehsal etmək üçün yeni katalizator, bakteriya və günəş elementləri ilə tam bioreaktor qurmağı bacardılar. Katalizator istənilən suyu, hətta çox çirklənmiş olsa belə, parçalaya bilər; bakteriyalar qalıq yanacaq istehlakının tullantılarından istifadə edə bilər; və günəş batareyaları günəş olduğu müddətcə daimi enerji axını alır. Hamısı birləşsə, nəticə az miqdarda istixana qazlarına səbəb olan daha yaşıl yanacaq formasıdır.

Belə ki, bu ixtira necə işləyir əslində olduqca sadədir. Birincisi, elm adamları bioreaktordakı mühitdə bakteriyaların arzuolunmaz məhsullar istehsal etmək üçün istehlak edə biləcəyi hər hansı qidalandırıcı maddələrdən azad olmasını təmin etməlidirlər. Bu vəziyyət qurulduqdan sonra günəş batareyaları və katalizator suyu hidrogen və oksigenə bölməyə başlaya bilər. Daha sonra bakteriyaları normal böyümə mərhələsindən həyəcanlandırmaq üçün banka qarışdırılır. Bu, bakteriyaların yeni istehsal olunan hidrogenlə qidalanmasına səbəb olur və nəhayət, izopropanol bakteriyaların tullantıları kimi buraxılır.

Torella öz layihəsi və digər dayanıqlı resurs növləri haqqında dedi: “Neft və qaz davamlı yanacaq, plastik, gübrə və ya onlarla birlikdə istehsal olunan saysız-hesabsız kimyəvi maddələr deyil. Neft və qazdan sonra növbəti ən yaxşı cavab biologiyadır ki, bu da qlobal saylarda insanların neftdən istehlak etdiyindən fotosintez yolu ilə ildə 100 dəfə daha çox karbon istehsal edir.”