3 technologie, které jsou neobvyklé i pro rok 2019

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

Jaderná mikrobaterie, první „vlnová“elektrárna na světě a ponorka. Nyní vám o těchto třech neobvyklých událostech povíme podrobněji.

"Věčná" jaderná baterie NanoTritium

V roce 2005 zahájila kanadská společnost CityLabs aktivní vývoj baterie, která by mohla vydržet mnoho let. Ve svém výzkumu inženýři vycházeli z vývoje Larryho Olsena, který začal v sedmdesátých letech dvacátého století. Tehdy Olsen navrhl model radioizotopového zdroje energie.

A v roce 2008, tři roky po zahájení prací, CityLabs nabídly „k prodeji“první vzorky NanoTritium – komerční baterie P100. Jeho maximální výkon je malý – pouhých sedmdesát pět nanowattů, různé verze jsou schopné produkovat od padesáti do tří set nanoampérů. Životnost - dvacet let (s plusem, jak říkají vývojáři). Forma uvolnění baterií P100 je ve formě mikroobvodů LCC 44 a LCC68.

Na rozdíl od chemických baterií je NanoTritium fyzikálním zdrojem energie, to znamená, že neobsahuje aktivní chemikálie. Přestože se helium během provozu uvolňuje, je v extrémně malých množstvích a nepředstavuje toxické nebezpečí. Také bezpečné pro lidi a záření z rozpadu tritia (vědci se domnívají), že se šíří vzduchem doslova několik milimetrů od baterie.

Schéma činnosti tritiové baterie P100

Základem baterie je rozpad tritia (jedná se o těžký izotop vodíku, velmi vzácný a drahý). Poločas rozpadu tritia je něco málo přes dvanáct let. Získává se dvěma způsoby – ozařováním lithia izotopem lithia a neutrony, nebo zpracováním „těžké“vody z reaktorů.

V roce 2018 CityLabs představily novou řadu NanoTritium, P200, napájecí zdroj s napětím v rozmezí od 0,8 do 2,4 voltu a proudem od 52 do 156 mikroampérů. Baterie mohou pracovat v teplotním rozsahu minus čtyřicet – plus osmdesát stupňů Celsia.

Aplikace pro takto nízkoenergetické baterie jsou ve skutečnosti velmi rozmanité: v senzorech tlaku / okolní teploty, chytrých senzorech, lékařských implantátech, dobíjecích lithiových bateriích, semipasivních a aktivních RFID (radiofrekvenční identifikace), silikonových hodinách, zálohování paměti SRAM, hlubokém moři snímače ropných vrtů, procesory s nízkou spotřebou energie (např. ASIC, FPGA, bloky mikrořadičů atd.).

Pelamis Wave Power – „mořští hadi“, kteří jedí vlny

Energie generovaná vlnami moří a oceánů Země je obrovská. Našli se dokonce vědci, kteří spočítali, že se rovná dvěma terawattům. Přesný údaj nebo ne není tak důležitý, hlavní je, že tento zdroj je obnovitelný a nijak neovlivňuje zhoršování ekologické situace ve světě.

Tuto energii se pokusili využít skotští inženýři ze společnosti Pelamis Wave Power a sestrojili úžasný mechanismus. Jeho vývoj začal již v roce 1998 – tehdy vznikl nápad, ale firma dlouho nenacházela finance potřebné na jeho stavbu. Po obdržení výzkumného grantu v roce 2002 byl postaven prototyp v Pelamis Wave Power. Na jejím základě byla v roce 2005 podepsána smlouva s portugalskou společností Enersis na stavbu první „vlnové“elektrárny na světě.

Základem portugalské stanice jsou konvertory Pelamis P-750, každý sto čtyřicet metrů dlouhý a tři a půl metru „tloušťka“, také hodně váží – asi sedm set padesát tun (plně naložené). Pelamis P-750 je polozapuštěná konstrukce ze čtyř sekcí spojených speciálními panty. Části „rudého mořského hada“, houpající se na vlnách, se ohýbají v těchto pantech.

Každý měnič využívá tři moduly pro přeměnu energie. Skládají se z komplexního uzavřeného hydraulického systému, kde hydraulické písty čerpají olej a nutí elektrické generátory k otáčení. Je také nutné umisťovat konvertory moudře - tam, kde je více vln, tam, kde se na nich silněji houpe, bude Pelamis vyrábět více elektřiny.

Na podzim roku 2008 vyrobila elektrárna Agucadoura Wave Farm u severozápadního pobřeží Portugalska poblíž města Povua de Varzima první elektřinu „vzatou“z vln. Špičkový výkon jednoho "hada" -převodníku Pelamis P-750 je 750 kW. Portugalská elektrárna má tři zařízení. Podle propočtů jsou tedy schopny dodávat až dvě a čtvrt megawattu (musím říci, že po uvedení na trh vyprodukovala každá instalace v průměru sto padesát kilowattů, nebo čtyři sta padesát dohromady).

Další osud této neuvěřitelné instalace je smutný. Po dvou měsících provozu byl odpojen a vrácen Pelamis Wave Power, aby se napravily problémy s kloubovým ložiskem. Ve stejné době byl Babcock & Brown (zakladatel PWP) nucen najmout manažera třetí strany kvůli finančním potížím. Projekt Pelamis byl oficiálně ukončen.

PS. Tím však příběh nekončí. V říjnu 2016, poté, co čínská společnost představila podobný produkt z mořského hada, bývalí zaměstnanci Pelamis Wave Power spekulovali o průmyslové špionáži: po návštěvě čínské delegace v roce 2011 v budově společnosti chybělo několik notebooků.

No, ještě jedna technologie, spíše jako zábava:

Úžasná Necker Nymph "létající" pod vodou

Představte si - přístroj připomínající lehké motorové letadlo, hladce se houpající na vlnách. A pak ho pilot, který se ujistil, že jeho pasažéři sedí na svých sedadlech, zrychlí, čímž ho přinutí „ponořit“… A dál a dál ho odnáší od jiskřivé hladiny, vstříc nezapomenutelné podvodní cestě..

Takové zařízení skutečně existuje. Jmenuje se Necker Nymph, první podvodní vozidla svého druhu. Konstrukce má otevřený kokpit, má pozitivní vztlak a hlavně nevyužívá obvyklý způsob (zátěž) pro potápění, ale "aerodynamické" vlastnosti křídel.

Na palubě mohou být tři lidé – jeden „pilot“a dva „pasažéři“. Před přicházející vodou jsou chráněny aerodynamickými kryty jako na závodních vozech - speciálními "čelními skly", které uvolňují tlak vodního proudu. Panoramatičtější výhled z otevřeného kokpitu si lze jen těžko představit! Řízení provádí pilot pomocí joysticku.

Joystick ovládá náklon, naklánění a vybočení a páka plynu ovládá pohyb vpřed a vzad. Letový a navigační počítač (FAN-C), podobný těm, které se používají v moderních stíhačkách, sleduje rychlost, hloubku a udržuje potápění v předem stanovených mezích. Plavidlo je také vybaveno trojitým redundantním systémem podpory života a v případě jakékoli poruchy se automaticky vrátí na povrch.

Délka ponoru je dvě hodiny (tolik vzduchu ve válcích potápěčů), maximální hloubka je asi třicet metrů, minimální rychlost pod vodou je asi dva km/h (o něco více než jeden uzel), maximální asi jedenáct km/h (šest uzlů). Rozměry Necker Nymph: 4, 6x3, 0x1, 2 m, váha sedm set padesát kg.

Společnost Hawkes Ocean Technologies (HOT) zahájila vývoj tohoto typu aparátu koncem 90. let, kdy ponorky DeepFlight nepoužívaly zátěž pro ponoření, ale využívaly „negativní vztlak“vytvořený křídly. Necker Nymph byl také vyvinut pod kódovým názvem DeepFlight Merlin.

Majitelem tohoto úžasného zařízení je šéf Virgin Group Richard Branson a Graham Hawkes jej navrhl a vytvořil. Cena zařízení je 670 000 $.