Koren kore: Mataki na gaba a cikin makamashi mai dorewa da sabuntawa

Yayin da muke samun ci gaba cikin sauri a cikin ci gaban fasaha a cikin shekaru goma da suka gabata, ƙarin ra'ayoyi da yunƙurin fara fitowa don yaƙar tasirin sauyin yanayi. Masana kimiyya da masana'antu, alal misali, sun ƙara fahimtar cewa burbushin mai yana raguwa don haka ya yi ƙoƙari ya samar da wasu hanyoyin samar da makamashi daban-daban waɗanda suke da ɗorewa da sabuntawa. Irin wannan ƙoƙarin - kamar yadda kuke tunani - ba zai taɓa zama tsari mai sauƙi ba, amma sakamakon yana da daraja a ƙarshe. Ƙungiyoyi biyu daban-daban sun yi nasarar ƙirƙirar ƙirƙira mai yuwuwar canza rayuwa dangane da samar da makamashi, wanda zaku iya karantawa dalla-dalla a ƙasa.

A matsayin bayanin kula, kafin mu ci gaba, yana da mahimmanci mu tuna cewa ra'ayoyin makamashi mai dorewa da sabuntawa - yayin da suke raba wasu kamance - a ainihin mahimmancin juna. Ƙarfi mai ɗorewa shine kowane nau'i na makamashi da za a iya ƙirƙira da amfani da shi ba tare da mummunan tasiri ga al'ummomi masu zuwa ba. A daya bangaren kuma, makamashin da ake iya sabuntawa shi ne makamashin da ko dai ba ya raguwa idan aka yi amfani da shi ko kuma za a iya inganta shi cikin sauki bayan an yi amfani da shi. Dukansu nau'ikan suna da alaƙa da muhalli, amma ana iya amfani da makamashi mai ɗorewa gaba ɗaya idan ba a kiyaye shi ba ko kuma kula da shi yadda ya kamata.

Google's Kite Powered Wind Farm

Daga mahaliccin mashahurin ingin bincike na duniya ya zo da sabon tushen makamashi mai dorewa. Tun lokacin da aka siyan Makani Power - farawa wanda aka sadaukar don binciken wutar lantarki - a cikin 2013, Google X ya yi aiki akan sabon aikin sa mai suna. Project Makani. Project Makani babban kati ne mai tsayin mita 7.3 wanda zai iya samar da karin wuta fiye da injin turbin gama gari. Astro Teller, Shugaban Google X ya yi imanin cewa, "[idan] wannan yana aiki kamar yadda aka tsara, zai iya hanzarta tafiyar da duniya zuwa makamashi mai sabuntawa."

Akwai manyan abubuwa guda hudu na Project Makani. Na farko shi ne kite, wanda yake kama da jirgin sama a cikin bayyanarsa kuma yana dauke da rotors 8. Wadannan rotors suna taimakawa wajen fitar da kut ɗin daga ƙasa har zuwa mafi kyawun yanayin aiki. A daidai tsayi, rotors za su kashe, kuma ja da aka halitta daga iskoki da ke motsawa a fadin rotors zai fara samar da makamashi na juyawa. Wannan makamashin sai a koma wutar lantarki. Ƙirar tana tashi a hankali saboda abin ɗaure, wanda ke riƙe ta haɗi zuwa tashar ƙasa.

Bangare na gaba shine tether kanta. Baya ga kawai rike kambin a kasa, na'urar tana kuma mika wutar lantarkin da aka samar zuwa tashar kasa, yayin da a lokaci guda kuma tana isar da bayanan sadarwa zuwa ga kati. An yi tether ɗin daga waya mai ɗaukar nauyi na aluminium wanda aka naɗe da fiber carbon, yana mai da shi sassauƙa kuma mai ƙarfi.

Gaba tasha tasha. Yana aiki a matsayin duka wurin haɗawa yayin tashin jirgin da wurin hutawa lokacin da ba a amfani da gunkin. Wannan bangaren kuma yana ɗaukar ƙasa da sarari fiye da injin turbin na al'ada yayin kasancewa mai ɗaukar hoto, don haka yana iya motsawa daga wuri zuwa wurin da iskar ta fi ƙarfi.

Na ƙarshe na Project Makani shine tsarin kwamfuta. Wannan ya ƙunshi GPS da sauran na'urori masu auna firikwensin da ke ci gaba da tafiya a kan hanya. Wadannan na'urori masu auna firikwensin suna tabbatar da cewa kullun yana cikin wuraren da ke da iska mai ƙarfi kuma akai-akai.

Mafi kyawun yanayi na Google X's Makani kite suna kan tsayin kusan 140m (459.3 ft) zuwa 310m (1017.1 ft) sama da matakin ƙasa kuma a cikin saurin iska mai kusan 11.5 m/s (37.7 ft/s) (ko da yake yana iya fara samarwa a zahiri). iko lokacin da iskar gudun ya kasance aƙalla 4 m/s (13.1 ft/s)). Lokacin da kyandir ya kasance a cikin mafi kyawun yanayi, yana da radius mai kewayawa na 145m (475.7 ft).

An ba da shawarar Project Makani a matsayin maye gurbin injin turbin na yau da kullun saboda yana da amfani kuma yana iya kaiwa mafi girma iskoki, wanda gabaɗaya ya fi ƙarfi kuma ya fi tsayi fiye da waɗanda ke kusa da matakin ƙasa. Ko da yake abin takaici sabanin na'urorin iska na al'ada, ba za a iya sanya shi a wuraren da ke kusa da titunan jama'a ko layukan wutar lantarki ba, kuma dole ne a sanya shi nesa da juna don guje wa karo tsakanin kati.

An fara gwada Project Makani a Pescadero, California, wani yanki da ke da wasu iska mai ƙarfi maras tabbas. Google X ya zo da shiri sosai, har ma "yana son"  aƙalla kites biyar su fado a gwajin su. Amma a cikin sama da sa'o'i 100 da suka shiga jirgin, sun kasa yin karo da guntu guda, wanda Google ya yi imanin ba abu ne mai kyau ba. Teller, alal misali, ya yarda cewa sun “ci karo” da sakamakon, "Ba mu so mu ga ya fado, amma kuma muna jin kamar mun gaza ko ta yaya. Akwai sihiri a cikin kowa da kowa yana gaskanta cewa za mu iya kasawa saboda ba mu kasa ba. " Wannan bayanin na iya yin ƙarin ma'ana idan muka yi la'akari da cewa mutane, gami da Google, na iya a zahiri koyo daga gazawa da yin kuskure.

Kwayoyin Canza Makamashin Rana

Ƙirƙirar na biyu ya fito ne daga haɗin gwiwa tsakanin Faculty of Arts and Sciences na Jami'ar Harvard, Makarantar Kiwon Lafiya ta Harvard, da Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering, wanda ya haifar da abin da ake kira. "bionic leaf". Wannan sabuwar ƙirƙira tana amfani da fasaha da dabaru da aka gano a baya, tare da sabbin tweaks guda biyu. Babban manufar leaf bionic shine juya hydrogen da carbon dioxide zuwa isopropanol tare da taimakon hasken rana da kwayoyin cuta da ake kira. Ralstonia eutropha - sakamakon da ake so tunda ana iya amfani da isopropanol azaman mai mai ruwa kamar ethanol.

Da farko dai, wannan ƙirƙira ta samo asali ne daga nasarar Daniel Nocera na Jami’ar Harvard wajen samar da sinadarin cobalt-phosphate wanda ke amfani da wutar lantarki don raba ruwa zuwa hydrogen da oxygen. Amma tun da har yanzu hydrogen bai kama shi a matsayin madadin man fetur ba, Nocera ya yanke shawarar hada gwiwa tare da Pamela Silver da Joseph Torella na Makarantar Kiwon Lafiya ta Harvard don gano wata sabuwar hanya.

A ƙarshe, ƙungiyar ta fito da ra'ayin da aka ambata don amfani da sigar gyare-gyare ta kwayoyin halitta Ralstonia eutropha wanda zai iya canza hydrogen da carbon dioxide zuwa isopropanol. A yayin binciken, an kuma gano cewa ana iya amfani da nau'ikan kwayoyin cuta daban-daban don ƙirƙirar wasu nau'ikan samfuran da suka haɗa da magunguna.

Bayan haka, Nocera da Azurfa sun yi nasarar gina wani bioreactor cikakke tare da sabon mai kara kuzari, ƙwayoyin cuta da ƙwayoyin rana don samar da mai mai ruwa. Mai kara kuzari na iya raba kowane ruwa, ko da kuwa ya gurbata sosai; kwayoyin cutar za su iya amfani da sharar da ake amfani da su daga burbushin mai; kuma sel na hasken rana suna samun magudanar wutar lantarki mai dorewa muddin akwai rana. Dukkanin haɗuwa, sakamakon shine nau'in mai mai kore wanda ke haifar da ƙananan iskar gas.

Saboda haka, yadda wannan ƙirƙira ke aiki shi ne ainihin kyawawan sauki. Na farko, masana kimiyya suna buƙatar tabbatar da cewa yanayin da ke cikin bioreactor ba shi da kowane sinadari da ƙwayoyin cuta za su iya cinyewa don samar da samfuran da ba a so. Bayan an tabbatar da wannan yanayin, sel na hasken rana da mai kara kuzari na iya fara raba ruwa zuwa hydrogen da oxygen. Bayan haka, ana motsa tulun don tada ƙwayoyin cuta daga matakin girma na yau da kullun. Wannan yana haifar da ƙwayoyin cuta don ciyar da sabon hydrogen kuma a ƙarshe an ba da isopropanol a matsayin sharar gida daga kwayoyin.

Torella ya fadi haka ne game da aikin su da sauran nau’o’in albarkatu masu dorewa, “Man fetur da iskar gas ba su ne tushen mai, robobi, taki, ko dimbin wasu sinadarai da aka samar da su ba. Amsa mafi kyau ta gaba bayan mai da iskar gas ita ce ilmin halitta, wanda a cikin lambobi na duniya ke samar da carbon sau 100 a kowace shekara ta hanyar photosynthesis fiye da yadda mutane ke cinyewa daga mai."