Yashil bo'lish: Barqaror va qayta tiklanadigan energiya bo'yicha keyingi qadam

So'nggi o'n yillikda texnologik o'zgarishlarning jadal rivojlanishini boshdan kechirar ekanmiz, iqlim o'zgarishi oqibatlariga qarshi kurashish uchun tobora ko'proq g'oyalar va urinishlar paydo bo'la boshladi. Misol uchun, akademiklar va sanoat korxonalari qazib olinadigan yoqilg'ilarning hayotga yaroqli bo'lib borayotganidan tobora ko'proq xabardor bo'lib, barqaror va qayta tiklanadigan turli xil muqobil energiya echimlarini ishlab chiqishga harakat qilmoqdalar. Bunday harakat - siz o'ylaganingizdek - hech qachon oson jarayon bo'lmagan, ammo natija oxir-oqibat bunga arziydi. Ikki xil guruh energiya yaratish bo'yicha hayotni o'zgartirishi mumkin bo'lgan ixtironi muvaffaqiyatli yaratdi, quyida batafsil o'qishingiz mumkin.

Yon eslatma sifatida, davom etishdan oldin, barqaror va qayta tiklanadigan energiya g'oyalari - ular ba'zi o'xshashliklarga ega bo'lsa-da, yadrolari aslida bir-biridan farq qilishini yodda tutish kerak. Barqaror energiya - bu kelajak avlodlarga salbiy ta'sir ko'rsatmasdan yaratilishi va ishlatilishi mumkin bo'lgan har qanday energiya shaklidir. Boshqa tomondan, qayta tiklanadigan energiya - bu foydalanilganda tugamaydigan yoki ishlatilgandan keyin osongina qayta tiklanishi mumkin bo'lgan energiya. Ikkala tur ham ekologik jihatdan qulay, ammo barqaror energiya to'g'ri saqlanmasa yoki kuzatilmasa, to'liq ishlatilishi mumkin.

Google-ning Uçurtmalar bilan ishlaydigan shamol fermasi

Dunyodagi eng mashhur qidiruv tizimini yaratuvchidan barqaror energiyaning yangi manbai keladi. Shamol energetikasini tadqiq qilishga bag'ishlangan startap bo'lgan Makani Power kompaniyasi 2013 yilda sotib olinganidan beri Google X o'zining eng yangi loyihasi ustida ishladi. Makani loyihasi. Project Makani - bu umumiy shamol turbinasiga qaraganda ko'proq quvvat ishlab chiqarishga qodir bo'lgan 7.3 m uzunlikdagi katta energiya uçurtma. Google X rahbari Astro Tellerning fikricha, “[agar] bu mo‘ljallangandek ishlasa, qayta tiklanadigan energiyaga global o‘tishni sezilarli darajada tezlashtiradi”.

Makani loyihasining to'rtta asosiy komponenti mavjud. Birinchisi, tashqi ko'rinishida samolyotga o'xshash va 8 ta rotorga ega bo'lgan uçurtma. Ushbu rotorlar uçurtmani erdan va uning optimal ish balandligiga olib chiqishga yordam beradi. To'g'ri balandlikda rotorlar o'chadi va rotorlar bo'ylab harakatlanadigan shamollardan hosil bo'lgan tortishish aylanish energiyasini ishlab chiqarishni boshlaydi. Keyinchalik bu energiya elektr energiyasiga aylanadi. Uçurtma uni yerosti stantsiyasiga bog'lab turadigan bog'langanligi sababli konsentrik ravishda uchadi.

Keyingi komponent - bu bog'lovchining o'zi. Uçurtmani shunchaki erga ushlab turishdan tashqari, bog'lovchi ham ishlab chiqarilgan elektr energiyasini yerosti stantsiyasiga o'tkazadi va shu bilan birga aloqa ma'lumotlarini uçurtmaga uzatadi. Bog'lovchi uglerod tolasiga o'ralgan o'tkazuvchan alyuminiy simdan yasalgan bo'lib, uni moslashuvchan va mustahkam qiladi.

Keyingi er osti stantsiyasi keladi. U uçurtma parvozi paytida ham bog'lanish nuqtasi, ham uçurtma ishlatilmaganda dam olish joyi vazifasini bajaradi. Ushbu komponent portativ bo'lgan holda an'anaviy shamol turbinasiga qaraganda kamroq joy egallaydi, shuning uchun u shamollar kuchli bo'lgan joydan boshqa joyga ko'chishi mumkin.

Makani loyihasining yakuniy qismi kompyuter tizimidir. Bu GPS va uçurtmani o'z yo'lida ushlab turadigan boshqa sensorlardan iborat. Ushbu datchiklar uçurtma kuchli va doimiy shamollar bo'lgan joylarda bo'lishini ta'minlaydi.

Google X-ning Makani uçurtmalari uchun maqbul sharoitlar yer sathidan taxminan 140 m (459.3 fut) dan 310 m (1017.1 fut) gacha bo'lgan balandliklarda va shamol tezligi taxminan 11.5 m/s (37.7 fut/s) (garchi u aslida ishlab chiqarishni boshlashi mumkin bo'lsa ham) hisoblanadi. shamol tezligi kamida 4 m/s (13.1 fut/s) bo'lganda quvvat). Uçurtma shunday optimal sharoitlarda bo'lganda, uning aylanma radiusi 145 m (475.7 fut) ni tashkil qiladi.

Makani loyihasi an'anaviy shamol turbinalarini almashtirish sifatida taklif etiladi, chunki u amaliyroq va yuqoriroq shamollarga ham etib borishi mumkin, ular odatda erga yaqinroq bo'lganlarga qaraganda kuchliroq va doimiyroqdir. Garchi afsuski an'anaviy shamol turbinalaridan farqli o'laroq, uni umumiy foydalanishdagi yo'llarga yoki elektr uzatish liniyalariga yaqin joylarga qo'yib bo'lmaydi va uçurtmalar o'rtasida to'qnashuvni oldini olish uchun bir-biridan uzoqroqda joylashtirilishi kerak.

Makani loyihasi birinchi marta Kaliforniyaning Pescadero shahrida sinovdan o'tkazildi, juda oldindan aytib bo'lmaydigan va nihoyatda kuchli shamollarga ega bo'lgan hudud. Google X juda tayyor keldi va hatto sinov paytida kamida beshta uçurtma halokatga uchrashini "xohladi". Ammo 100 dan ortiq parvoz soatlarida ular bitta uçurtmani urib tushira olmadilar, Google buni unchalik yaxshi emas deb hisoblaydi. Masalan, Teller natijaga nisbatan ancha "nizo" bo'lganliklarini tan oldi, "Biz uning qulashini ko'rishni xohlamadik, lekin biz qandaydir tarzda muvaffaqiyatsizlikka uchragandek his qilyapmiz. Muvaffaqiyatsiz bo'lmaganimiz uchun muvaffaqiyatsizlikka uchragan bo'lishimiz mumkinligiga ishonishda hammada sehr bor." Agar odamlar, shu jumladan Google ham muvaffaqiyatsizlik va xatolardan ko'proq narsani o'rganishi mumkinligini hisobga olsak, bu fikr yanada mantiqiy bo'ladi.

Quyosh energiyasini aylantiruvchi bakteriyalar

Ikkinchi ixtiro Garvard universitetining san'at va fanlar fakulteti, Garvard tibbiyot fakulteti va Biologik ilhomlantirilgan muhandislik bo'yicha Wyss instituti o'rtasidagi hamkorlikdan kelib chiqqan bo'lib, buning natijasida ixtiro deb ataladi. "bionik barg". Ushbu yangi ixtiro ilgari kashf etilgan texnologiyalar va g'oyalardan, shuningdek, bir nechta yangi tuzatishlardan foydalanadi. Bionik bargning asosiy maqsadi quyosh energiyasi va bakteriyalar yordamida vodorod va karbonat angidridni izopropanolga aylantirishdir. Ralstoniya eutrofa - istalgan natija, chunki izopropanol etanol kabi suyuq yoqilg'i sifatida ishlatilishi mumkin.

Dastlab, ixtiro Garvard universitetidan Daniel Noceraning suvni vodorod va kislorodga bo'lish uchun elektr energiyasidan foydalanadigan kobalt-fosfat katalizatorini yaratishdagi muvaffaqiyatidan kelib chiqqan. Ammo vodorod muqobil yoqilg'i sifatida hali qo'lga olinmaganligi sababli, Nocera yangi yondashuvni aniqlash uchun Garvard tibbiyot maktabidan Pamela Silver va Jozef Torella bilan hamkorlik qilishga qaror qildi.

Oxir-oqibat, jamoa genetik jihatdan o'zgartirilgan versiyasidan foydalanish uchun yuqorida aytib o'tilgan g'oyani o'ylab topdi Ralstoniya eutrofa vodorod va karbonat angidridni izopropanolga aylantira oladi. Tadqiqot davomida, shuningdek, har xil turdagi bakteriyalar boshqa turdagi mahsulotlarni, shu jumladan farmatsevtika mahsulotlarini yaratish uchun ham ishlatilishi mumkinligi aniqlandi.

Keyinchalik, Nocera va Silver suyuq yoqilg'ini ishlab chiqarish uchun yangi katalizator, bakteriyalar va quyosh batareyalari bilan to'liq bioreaktor qurishga muvaffaq bo'lishdi. Katalizator har qanday suvni, hatto juda ifloslangan bo'lsa ham, parchalashi mumkin; bakteriyalar fotoalbom yoqilg'i iste'moli chiqindilaridan foydalanishi mumkin; va quyosh xujayralari quyosh bor ekan, doimiy quvvat oqimini oladi. Bularning barchasi birlashganda, natijada issiqxona gazlari miqdori kam bo'lgan yoqilg'ining yashil shakli paydo bo'ladi.

Shunday qilib, bu ixtiro qanday ishlaydi aslida juda oddiy. Birinchidan, olimlar bioreaktordagi muhitda bakteriyalar kerak bo'lmagan mahsulotlarni ishlab chiqarish uchun iste'mol qilishi mumkin bo'lgan har qanday ozuqaviy moddalardan xoli bo'lishini ta'minlashi kerak. Ushbu holat o'rnatilgandan so'ng, quyosh xujayralari va katalizator suvni vodorod va kislorodga bo'lishni boshlashi mumkin. Keyinchalik, bakteriyalarni normal o'sish bosqichidan qo'zg'atish uchun kavanoz aralashtiriladi. Bu bakteriyalarni yangi ishlab chiqarilgan vodorod bilan oziqlanishiga olib keladi va nihoyat izopropanol bakteriyalardan chiqindilar sifatida chiqariladi.

Torella o'z loyihasi va barqaror resurslarning boshqa turlari haqida shunday dedi: "Neft va gaz yoqilg'i, plastmassa, o'g'it yoki ular bilan ishlab chiqarilgan boshqa ko'plab kimyoviy moddalarning barqaror manbalari emas. Neft va gazdan keyingi eng yaxshi javob bu biologiya bo'lib, u global raqamlarda fotosintez orqali yiliga odamlar neftdan iste'mol qilganidan 100 baravar ko'proq uglerod ishlab chiqaradi.