2019-жылга адаттан тыш болгон 3 технология

2024 Автор: Seth Attwood | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2023-12-16 16:10

Ядролук микро-батарея, дуйнедегу биринчи «толкун» электр станциясы жана суу астындагы кайык. Биз азыр бул үч адаттан тыш окуялар тууралуу кененирээк айтып беребиз.

"Түбөлүк" өзөктүк батарея NanoTritium

2005-жылы канадалык CityLabs компаниясы көп жылдар бою иштей турган аккумуляторду активдүү иштеп чыга баштаган. Инженерлер өз изилдөөлөрүндө 20-кылымдын жетимишинчи жылдарында башталган Ларри Олсендин өнүгүүсүнөн башташты. Дал ошондо Олсен радиоизотоптук энергия булагынын моделин сунуштаган.

Ал эми 2008-жылы, иш башталгандан үч жыл өткөндөн кийин, CityLabs NanoTritium - коммерциялык P100 аккумуляторунун биринчи үлгүлөрүн "сатууга" сунуштаган. Анын максималдуу кубаттуулугу кичинекей - болгону жетимиш беш нановатт, түрдүү версиялары элүүдөн үч жүз наноамперге чейин өндүрө алат. Кызмат мөөнөтү - жыйырма жыл (иштеп чыгуучулар айткандай, плюс менен). P100 батарейкаларынын чыгаруу формасы LCC 44 жана LCC68 микросхемалар түрүндө.

Химиялык батареялардан айырмаланып, NanoTritium энергиянын физикалык булагы, башкача айтканда, активдүү химиялык заттарды камтыбайт. Гелий иш учурунда бөлүнүп чыкканы менен, ал өтө аз өлчөмдө болот жана уулуу коркунуч туудурбайт. Ошондой эле адамдар үчүн коопсуз жана тритийдин чиришинен радиация (илимпоздор эсептешет), анткени ал абада батареядан бир нече миллиметрге тарайт.

Тритий батареясынын иштөө схемасы P100

Батареянын негизин тритийдин ажыроосу түзөт (бул суутектин оор изотопу, өтө сейрек жана кымбат). Тритийдин жарым ажыроо мөөнөтү он эки жылдан бир аз ашат. Ал эки жол менен алынат - литийди литий изотопу жана нейтрондор менен нурландырууда же реакторлордон "оор" сууну иштетүүдөн.

2018-жылы CityLabs жаңы NanoTritium сериясын, P200, чыңалуусу 0,8ден 2,4 вольтко чейин жана ток күчү 52ден 156 микроамперге чейин болгон электр менен жабдууну сунуштады. Батареялар минус кырк - плюс сексен градус Цельсий температурасында иштей алат.

Мындай аз кубаттуу батареялар үчүн тиркемелер чындыгында абдан ар түрдүү: басым / айлана-чөйрөнүн температурасы сенсорлорунда, акылдуу сенсорлордо, медициналык импланттарда, кайра заряддалуучу литий батареяларында, жарым пассивдүү жана активдүү RFIDде (радио жыштыкты аныктоо), кремний сааттарында, SRAM эс тутумунун резервдик көчүрмөсүндө, терең деңизде мунай кудуктарынын сенсорлору, аз кубаттуулуктагы процессорлор (мисалы, ASICs, FPGAs, MicroController блоктору ж.б.).

Pelamis Wave Power - толкундарды жеген "деңиз жыландары"

Жердин деңиздеринин жана океандарынын толкундарынан жаралган энергия абдан чоң. Ал тургай эки тераватка барабар деп эсептеген окумуштуулар да болгон. Так цифра же жокпу, анчалык деле маанилүү эмес, эң негизгиси бул ресурс кайра жаралуучу жана дүйнөдөгү экологиялык абалдын начарлашына эч кандай таасир этпейт.

Pelamis Wave Power компаниясынын шотландиялык инженерлери бул энергияны колдонууга аракет кылышып, укмуштуудай механизмди курушту. Аны иштеп чыгуу 1998-жылы башталган - дал ошондо идея пайда болгон, бирок компания аны куруу үчүн керектүү каражаттарды көпкө чейин таба алган эмес. 2002-жылы изилдөө грантын алгандан кийин, прототиби Pelamis Wave Power курулган. Анын негизинде 2005-жылы португалиялык Enersis компаниясы менен дүйнөдөгү биринчи “толкун” электр станциясын куруу боюнча келишим түзүлгөн.

Португал станциясынын негизин ар бир жүз кырк метр узундуктагы жана үч жарым метр "калыңдыгы" болгон Pelamis P-750 конвертерлери түзөт, алар дагы бир топ салмакта - жети жүз элүү тоннага жакын (толук жүктөлгөн). Pelamis P-750 - атайын шарнирлер менен туташтырылган төрт бөлүктөн турган жарым-жартылай суу астындагы түзүлүш. «Кызыл деңиз жыланынын» бөлүктөрү толкундардын үстүндө ийрилет.

Ар бир конвертер энергияны конверсиялоочу үч модулду колдонот. Алар татаал жабык гидросистемадан турат, мында гидравликалык поршеньдер май айдап, электр генераторлорун айлантууга мажбурлайт. Ошондой эле конвертерлерди акылдуулук менен жайгаштыруу керек - толкундар көп болгон жерде, аларда күчтүүрөөк термелсе, Пеламис көбүрөөк электр энергиясын иштеп чыгат.

2008-жылдын күзүндө Португалиянын түндүк-батыш жээгинде, Повуа-де-Варзимага жакын жерде, Агукадура толкун фермасы электр станциясы толкундардан "алынган" биринчи электр энергиясын өндүргөн. Бир "жылан" -конвертер Pelamis P-750 чокусу 750 кВт. Португалиялык электр станциясында үч установка бар. Ошентип, эсептөөлөр боюнча, алар эки жана чейрек мегаваттка чейин жеткирүүгө жөндөмдүү (айтыш керек, ишке киргизилгенде, орто эсеп менен ар бир установка жүз элүү киловатт, же бардыгы чогуу төрт жүз элүү).

Бул укмуштуудай орнотуунун мындан аркы тагдыры кейиштүү. Эки ай кызмат кылгандан кийин, ал ажыратылып, биргелешкен подшипник көйгөйлөрүн оңдоо үчүн Pelamis Wave Power компаниясына кайтарылды. Ошол эле учурда Babcock & Brown (PWPдин негиздөөчүсү) каржылык кыйынчылыктардан улам үчүнчү тараптын менеджерин жалдоого аргасыз болгон. Pelamis долбоору расмий жабылды.

PS. Бирок бул окуянын аягы эмес. 2016-жылдын октябрында кытайлык компания ушундай эле деңиз жылан продуктусун чыгаргандан кийин, Pelamis Wave Power компаниясынын мурдагы кызматкерлери өнөр жай тыңчылыктары жөнүндө божомолдоп чыгышкан: 2011-жылы кытайлык делегация баргандан кийин компаниянын имаратында бир нече ноутбук жоголгон.

Дагы бир технология, тескерисинче, көңүл ачуу катары:

Укмуштуу Неккер Нимфа суу астында "учуп баратат"

Элестеткиле - толкундарда жылмакай термелип, жеңил моторлуу учакка окшош аппарат. Анан учкуч жүргүнчүлөрүнүн орундарында экенине ынанып, аны ылдамдатып, «сууга» мажбурлайт… Анан улам-улам алыстап, аны суунун жаркыраган бетинен алыстатып, унутулгус суу астындагы саякатка карай алып барат..

Мындай аппарат чындыгында бар. Анын аты Неккер Нимф, суу астындагы унаалардын биринчиси. Дизайн ачык кабинага ээ, позитивдүү сүзүү жөндөмдүүлүгүнө ээ, эң негизгиси сууга секирүү үчүн кадимки ыкманы (балластты) эмес, канаттардын "аэродинамикалык" касиеттерин колдонот.

Учакта үч адам болушу мүмкүн – бир “учкуч” жана эки “жүргүнчү”. Алар келе жаткан суудан жармаңкелер менен корголот, мисалы, жарыш унааларындагыдай - суунун агымынын басымын азайтуучу атайын "айнектер". Ачык кабинадан панорамалык көрүнүштү элестетүү кыйын! Башкаруу пилот тарабынан джойстиктин жардамы менен жүзөгө ашырылат.

Джойстик кыйшаюу, айлануу жана ийилүүнү башкарат, ал эми дроссель таякчасы алдыга жана артка кыймылды башкарат. Учуу жана навигация компьютери (FAN-C), заманбап истребителдерде колдонулган компьютерлерге окшош, ылдамдыкты, тереңдикти көзөмөлдөйт жана алдын ала белгиленген чектерде сууга түшүүнү камсыздайт. Кол өнөрчүлүк ошондой эле үч эселенген ашыкча жашоону колдоо системасы менен жабдылган жана кандайдыр бир бузулуу болгондо автоматтык түрдө жер бетине кайтып келет.

Сууга түшүүнүн узактыгы эки саатты түзөт (суучулдардын цилиндрлериндеги аба ушунча көп), максималдуу тереңдиги отуз метрге жакын, суунун астындагы минималдуу ылдамдыгы болжол менен эки км/саат (бир түйүндөн бир аз көбүрөөк), максимум болжол менен он бир км / ч (алты түйүн). Өлчөмдөрү Necker Nymph: 4, 6x3, 0x1, 2 м, салмагы жети жүз элүү кг.

Hawkes Ocean Technologies (HOT) аппараттын бул түрүн 1990-жылдардын аягында иштеп баштаган, анда DeepFlight суу астындагы кемелер суу астында калуу үчүн балластты колдонбостон, канаттар тарабынан түзүлгөн "терс көтөргүчтү" колдонушкан. Necker Nymph да DeepFlight Merlin код аты менен иштелип чыккан.

Бул укмуштуудай аппараттын ээси Virgin Groupтун жетекчиси Ричард Брэнсон жана Грэм Хоукс аны иштеп чыгып, жараткан. Аппараттын баасы 670 миң долларды түзөт.