Жашыл болуу: Туруктуу жана кайра жаралуучу энергиянын кийинки кадамы

Биз акыркы он жылдыкта технологиялык өнүгүүлөрдөгү тез прогрессти сезип жаткандыктан, климаттын өзгөрүшүнүн кесепеттери менен күрөшүү үчүн барган сайын көбүрөөк идеялар жана аракеттер пайда боло баштады. Мисалы, академиктер жана өнөр жай ишканалары казылып алынган отундардын жашоого жарамдуулугун жоготуп баратканын көбүрөөк түшүнүп калышты жана ошону менен дагы туруктуу жана кайра жаралуучу энергиянын ар кандай чечимдерин табууга аракет кылышты. Мындай аракет - сиз ойлогондой - эч качан оңой процесс болгон эмес, бирок натыйжасы акыр аягында татыктуу. Эки башка топ энергияны түзүү боюнча потенциалдуу жашоону өзгөртө турган ойлоп табууларды ийгиликтүү жаратышты, сиз төмөндө кененирээк окуй аласыз.

Кошумча эскертүү катары, улантуудан мурун, туруктуу жана кайра жаралуучу энергия идеялары, бирок алар кээ бир окшоштуктарды бөлүшсө да, өзөктөрүндө бири-биринен айырмаланып турганын эстен чыгарбоо керек. Туруктуу энергия - бул келечектеги муундарга терс таасирин тийгизбестен түзүлүп, колдонула турган энергиянын бардык түрү. Экинчи жагынан, кайра жаралуучу энергия - бул колдонулганда түгөнүлбөй турган же колдонулгандан кийин оңой калыбына келтирилүүчү энергия. Экөө тең экологиялык жактан таза, бирок ал сакталбаса же туура көзөмөлгө алынбаса, туруктуу энергия толугу менен сарпталышы мүмкүн.

Google'дун батперек менен иштеген шамал паркы

Дүйнөдөгү эң популярдуу издөө системасынын жаратуучусунан туруктуу энергиянын жаңы булагы келет. 2013-жылы шамал энергиясын изилдөөгө арналган Makani Power компаниясын сатып алгандан бери, Google X өзүнүн эң жаңы долбоорунун үстүндө иштеп жатат. Макани долбоору. Project Makani - бул 7.3 м узундуктагы чоң энергия батперек, ал кадимки шамал турбинасына караганда көбүрөөк энергия өндүрө алат. Google X компаниясынын башчысы Астро Теллер: "[эгерде] бул иштелип чыккандай иштесе, бул кайра жаралуучу энергияга глобалдык кадамды тездетет" деп эсептейт.

Макани долбоорунун төрт негизги компоненти бар. Биринчиси – батперек, сырткы көрүнүшү боюнча учакка окшош жана 8 ротору бар. Бул роторлор батперекти жерден оптималдуу иштөө бийиктигине чейин түшүрүүгө жардам берет. Туура бийиктикте роторлор өчөт жана роторлор аркылуу кыймылдаган шамалдан пайда болгон сүйрөө айлануу энергиясын өндүрө баштайт. Бул энергия андан кийин электр энергиясына айландырылат. Батперек жердеги станцияга туташып турган жиптин аркасында концентриалдуу учат.

Кийинки компонент бул жиптин өзү. Байланыш батперекти жерге кармап туруудан тышкары, өндүрүлгөн электр энергиясын жердеги станцияга өткөрөт жана ошол эле учурда батперекке байланыш маалыматын берет. Байланыш көмүртек буласына оролгон өткөргүч алюминий зымдан жасалып, аны ийкемдүү, бирок күчтүү кылат.

Андан кийин жер станциясы келет. Ал батперек учуп жатканда байлануучу чекит катары да, батперек колдонулбаган учурда эс алуу жайы катары да кызмат кылат. Бул компонент кадимки шамал турбинасына караганда азыраак орун ээлейт, ал эми портативдик болгондуктан, ал шамал күчтүү болгон жерден башка жерге жылып кете алат.

Макани долбоорунун акыркы бөлүгү компьютер системасы болуп саналат. Бул GPS жана батперектин жолунда бара жаткан башка сенсорлордон турат. Бул сенсорлор батперек катуу жана туруктуу шамал болгон жерлерде болушун камсыз кылат.

Google X Макани батперек үчүн оптималдуу шарттар жер деңгээлинен болжол менен 140 м (459.3 фут) менен 310 м (1017.1 фут) ортосундагы бийиктикте жана шамалдын ылдамдыгы болжол менен 11.5 м/с (37.7 фут/сек) (бирок ал чындыгында жарата башташы мүмкүн) шамалдын ылдамдыгы кеминде 4 м/с (13.1 фут/с) болгондо кубаттуулук. Батперек ушундай оптималдуу шарттарда болгондо, анын айлануу радиусу 145 м (475.7 фут) болот.

Долбоор Макани кадимки шамал турбиналары үчүн алмаштыруу катары сунушталат, анткени ал практикалык жана ошондой эле жер деңгээлине жакыныраак шамалдарга караганда жалпысынан күчтүүрөөк жана туруктуураак болгон бийик шамалдарга жете алат. Тилекке каршы кадимки шамал турбиналарынан айырмаланып, аны коомдук жолдорго же электр линияларына жакын жерлерге коюуга болбойт жана батперектердин ортосунда кагылышпоо үчүн бири-биринен алысыраак жайгаштырылышы керек.

Макани долбоору биринчи жолу Калифорниянын Пескадеро шаарында сыналган, кээ бир өтө күтүүсүз жана укмуштай катуу шамалдар бар аймак. Google X абдан даярданып келди, атүгүл тестирлөөдө кеминде беш батперектин кыйрашын "каалады". Бирок 100дөн ашуун учуу саатында алар бир дагы батперекти кыйрата алышкан жок, Google бул жакшы нерсе эмес деп эсептейт. Теллер, мисалы, алар натыйжасы менен тескерисинче, "чатакташкан" экенин мойнуна алды, «Биз анын кыйраганын көргүбүз келген жок, бирок биз кандайдыр бир жол менен ийгиликке жетпей калгандай сезебиз. Биз ийгиликке жетпегендиктен, биз ийгиликсиз болушубуз мүмкүн деп ойлогондордун бардыгында сыйкыр бар». Эгер адамдар, анын ичинде Google, ийгиликсиздиктен жана ката кетирүүдөн көбүрөөк үйрөнө аларын эске алсак, бул эскертүү көбүрөөк мааниге ээ болмок.

Күн энергиясын айландыруучу бактериялар

Экинчи ойлоп табуу Гарвард университетинин Искусство жана илимдер факультети, Гарвард медициналык мектеби жана Висс биологиялык жактан шыктанган инженерия институтунун кызматташуусунан келип чыккан. "бионикалык жалбырак". Бул жаңы ойлоп табуу бир нече жаңы өзгөртүүлөр менен бирге мурда ачылган технологияларды жана идеяларды колдонот. Бионикалык жалбырактын негизги максаты - күн энергиясы жана бактериянын жардамы менен суутек менен көмүр кычкыл газын изопропанолго айландыруу. Ralstonia eutropha – каалаган натыйжа, анткени изопропанол этанол сыяктуу суюк отун катары колдонулушу мүмкүн.

Алгач бул ойлоп табуу Гарвард университетинин кызматкери Дэниел Носеранын сууну суутек менен кычкылтекке бөлүү үчүн электр энергиясын колдонгон кобальт-фосфат катализаторун иштеп чыгуудагы ийгилигинен келип чыккан. Бирок суутек альтернативалуу отун катары колдонула элек болгондуктан, Носера жаңы ыкманы аныктоо үчүн Гарвард медициналык мектебинен Памела Силвер жана Жозеф Торелла менен кызматташууну чечти.

Акыр-аягы, команда генетикалык жактан өзгөртүлгөн версиясын колдонуу үчүн жогоруда айтылган идея менен келди Ralstonia eutropha суутек менен көмүр кычкыл газын изопропанолго айландыра алат. Изилдөөнүн жүрүшүндө, ошондой эле бактериялардын ар кандай түрлөрү, ошондой эле дары-дармек, анын ичинде башка ар түрдүү буюмдарды түзүү үчүн колдонулушу мүмкүн экени аныкталган.

Андан кийин Носера менен Күмүш суюк отун өндүрүү үчүн жаңы катализатор, бактерия жана күн батареялары менен толук биореакторду курууга жетишти. катализатор, ал өтө булганган болсо да, ар кандай сууну бөлүп алат; бактериялар казылып алынган отун керектөөнүн калдыктарын колдоно алат; ал эми күн батареялары күн бар болгонго чейин туруктуу энергия агымын алышат. Баары биригип, натыйжада парник газдарынын азыраак болушуна себеп болгон отундун жашыл түрү пайда болот.

ошондуктан, бул ойлоп табуу кантип иштейт чынында абдан жөнөкөй. Биринчиден, илимпоздор биореактордогу чөйрөдө бактериялар керексиз продуктуларды өндүрүү үчүн керектей турган ар кандай азыктар жок экенине кепилдик бериши керек. Бул шарт түзүлгөндөн кийин, күн батареялары жана катализатор сууну суутек менен кычкылтекке бөлө башташы мүмкүн. Андан кийин банка бактерияларды кадимки өсүү стадиясынан козгоо үчүн аралаштырылат. Бул бактериялардын жаңы өндүрүлгөн суутек менен азыктануусуна түрткү берет жана акырында изопропанол бактериялардын калдыктары катары бөлүнүп чыгат.

Торелла өзүнүн долбоору жана туруктуу ресурстардын башка түрлөрү жөнүндө мындай деди: “Мунай жана газ отундун, пластиктин, жер семирткичтердин же алар менен өндүрүлгөн көптөгөн башка химиялык заттардын туруктуу булагы эмес. Нефть жана газдан кийинки эң жакшы жооп бул биология, дүйнөлүк сандарда фотосинтез аркылуу жылына адамдар мунайдан керектегенге караганда 100 эсе көп көмүртек өндүрөт.