Elektřina ze vzduchu a řas místo uhlovodíkového paliva

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-16 16:00

Jako náhrada uhlovodíkových paliv se lidstvu nabízejí zdroje, které se obvykle nazývají alternativní nebo obnovitelné. Především je to energie slunce, větru, přílivu a odlivu a také útrob Země. Už zíváte? Zvedněte se, o ně nejde. Originálních nápadů je více.

Neexistuje špatné počasí…

Čerstvá zpráva: Inženýři v Hong Kongu vyvinuli generátor, který vyrábí elektřinu z padajících kapiček vody. Jinými slovy, deště se mohou stát novým zdrojem obnovitelné a extrémně levné energie! Generátor je možné instalovat na střechu domu, nebo jej lze instalovat i na kopuli deštníku, což umožní například nabíjení chytrého telefonu za nepříznivého počasí. A pro ty oblasti planety, kde v určitých měsících bez přestání prší, se takové zařízení stane podobným perpetuum mobile.

Pokusy získat energii z padajících dešťových kapek už byly, ale výkon generátoru se ukázal být příliš malý. Tentokrát se nám podařilo vytvořit zařízení s vysokou účinností a hustotou výkonu. Myšlenkou vývojářů bylo pokrýt povrch generátoru filmem z polytetrafluoretylenu (PTFE), lépe známým jako teflon. Tento materiál je schopen akumulovat elektrický náboj, například v důsledku tření.

Experimenty ukázaly, že jedna kapka vody padající z výšky 15 cm může generovat napětí a proud, který bude stačit k rozsvícení stovek malých LED diod. Prototyp zařízení pro praktické použití bude připraven v příštích pěti letech, slibují vědci.

A tady je další myšlenka přímo související s počasím. Jeho autorem je americký inženýr Anthony Mamo. Při zkoumání map zobrazujících cyklóny a tlakové výše si pomyslel: když v některých oblastech země převládají oblasti s vysokým tlakem a v jiných s nízkým tlakem, proč je nepropojit potrubím? Pak bude vzduch z vysokotlaké zóny vhánět do nízkotlaké zóny, někdy se zrychlí (jak ukázaly výpočty) až na nadzvukovou rychlost. A pokud do potrubí vložíte turbínu, bude se otáčet jako stejný větrný mlýn, jen mnohem rychleji.

Nyní se vynález Anthony Mamo (on sám již zemřel) snaží realizovat společnost, kterou založil. Kapacita vybudované elektrárny bude podle jejího ředitele stovky megawattů.

"Připojte to k dynamu - nechte proud dávat zaostalým oblastem"

Všichni děláme denně tolik pohybů těla, že je škoda té promarněné energie. Přemýšlejí o tom inženýři po celém světě. Objevují se zajímavé návrhy: například využít kinetickou energii otočných dveří nebo klik turniketů.

Takové dveře generátoru se již objevily v Číně a Nizozemsku. Návštěvníci nákupních center jsou nuceni na ně tlačit (většinou, jak víme, se dveře začnou samy otáčet na signál ze senzoru) a tím vyrábět elektřinu zdarma. A v Japonsku se totéž dělalo s turnikety na některých nádražích. Na tokijské stanici Shibuya byly navíc do podlahy pod nimi zabudovány piezoelektrické prvky. Vyrábějí elektřinu z tlaku a vibrací, které vznikají při průchodu dalšího cestujícího turniketem.

Piezoelektrické prvky se mimochodem již dlouho používají v „zpomalovačích“. Všechno to začalo ve Velké Británii, kde vynálezce Peter Hughes vytvořil elektrokinetickou silniční rampu pro dálnice. Kdykoli auto přejede toto zařízení, které je zabudované v povrchu vozovky, generuje elektrický proud. Je dostatek energie pro fungování semaforů a zvýraznění dopravních značek. Britové zavedli tuto technologii v několika městech a poté ji přijali v dalších zemích.

Ale protože piezoelektrické prvky se dají zasunout pod kola aut, proč je nedávat chodcům pod nohy? Další britský vynálezce, Lawrence Camball-Cook, vynalezl dlažební desky, které přeměňují kroky lidí, kteří po nich jdou, na elektřinu. Při stlačení se zařízení zabudované do dlaždice prohne o 5 mm. Výsledné watty se buď uloží do lithiové baterie, nebo rovnou putují do osvětlení autobusových zastávek, výloh a značení.

Na závěr tématu využití volné energie zmíníme ještě dva nápady, které již byly uvedeny do provozu. "Tady je baletka - předení." Točení, točení, oslňování v očích. Připojte jej k dynamu – ať proud dává zaostalým oblastem, “- argumentoval v jedné z humoresek Michail Zhvanetsky. Proč je cyklista horší? Americká společnost Cycle Atom uvedla na trh zařízení, které při šlapání dobíjí baterii a z ní – vaše gadgety. Podobnou stavebnici s dynamem vyrábí Nokia.

Prospěšné může být i hraní fotbalu. Skupina absolventů Harvardu vyvinula míč, který při úderu generuje elektřinu. Ta se hromadí v baterii a po půl hodině hraní bude stačit k napájení malého elektrospotřebiče, například stolní lampy s LED. Tato koule (nazývaná SOCCKET) byla vytvořena především pro obyvatele zemí třetího světa, v jejichž domech hoří staromódní petrolejky.

Éterová energie? Žádná pseudověda

Další nedávný příspěvek. Vědci z Massachusetts Institute of Technology vyvinuli metodu výroby elektřiny ze vzduchu. Je založen na chemické reakci zahrnující půdní bakterie Geobacter, ze které vědci „utkali“nanodrátky o tloušťce méně než 10 mikronů. Tyto bakterie mají zajímavou vlastnost: vyrábějí elektřinu z vlhkosti ve vzduchu. Podle autorů bude zařízení fungovat i v oblastech s extrémně nízkou vlhkostí, jako je Sahara.

Inženýři z americké společnosti Ambient Micro šli ještě dál. Navrhli využít volnou energii rádiových vln, která saturuje prostor kolem nás. Není v tom žádná pseudověda: prchavé nízkofrekvenční signály z rozhlasového nebo televizního vysílání lze převést na stejnosměrný proud. Je pravda, že to vyžaduje speciální anténu a uzly. Firma na nich pracuje. Výkon je samozřejmě velmi malý, ale na nabíjení senzorů a dalších miniaturních zařízení stačí.

V německém Hamburku stojí patnáctibytový dům, jehož fasády pokrývají plochá akvária. Obývají je řasy extrahované z nedalekého Labe. Slouží jako jediný zdroj energie pro vytápění a klimatizaci ve čtyřpatrové budově, která se stala prvním domem na světě poháněným řasami.

Každé akvárium je ukotveno k vnějšímu lešení a otáčí se, aby následovalo slunce jako slunečnice. Fotosyntéza řas slouží k zásobování domu energií. Když je jich příliš mnoho, část se vyjme z nádrží a přemění se na biopalivo, které budovu v zimě vytápí. Ekologové se domnívají, že jde o velmi perspektivní zdroj „zelené“energie, a dokonce označují řasy za ideální palivo.

Konečně – zcela exotická technologie z Pensylvánie. Zaměstnanci místní univerzity vytvořili miniaturní záchodovou elektrárnu. Studovali bakterie, které žijí v latríně, a zjistili, že při určité chemické reakci jsou schopny produkovat elektrony. Pokud je "chytíte", pak přijatý proud bude stačit k provozu žárovky na záchodě. A pokud je takovými instalacemi zásobena celá městská kanalizační soustava, lze napájet elektřinou tramvajové a trolejbusové tratě.

A kdo může říct, že to není „čistá“energie?