Еще Аркадий Райкин в своей шуточной интермедии предлагал к балерине прикрепить динамо-машину, чтобы танцовщица не просто так делала фуэте, а производила бы энергию. Это все шуточки, но на самом деле существуют альтернативные источники энергии. И они находятся буквально перед нашим носом. А мы и не знали.
Вопросами поиска альтернативных энергоисточников озаботились мировые исследователи. И они их нашли. Это не только солнечные батареи и генераторы, ветровые станции. Ученые обнаружили еще ряд экологически-чистых и практически неиссякаемых источников.
Энергия из водорослей
Водоросли – живые представители растительного мира. Опытным путем установлено, что площадь в 1 гектар, занятая водорослями, способна выдавать 150 000 кубометров биогаза в год. Для сравнения – такого объема хватает на обеспечение небольшого поселения. И такое количество газа добывает небольшая скважина.
Вывод – нужно разводить водоросли. Тем более что растут они быстро, содержать их не сложно. Им не нужен грунт, поскольку растут водоросли в воде. Они экологически чистые и высокопродуктивны. Существует много разновидностей водорослей, поэтому можно варьировать массовую долю содержания жиров или сахара в биомассе и получать из нее эко-топливо (по большей степени биодизельное и биоэтанол).
Экономисты провели предварительные расчеты и получили следующие результаты. К 2018 году, если вопрос о производстве биотоплива из водорослей поставят на поток, можно будет получить оборот свыше 100 млрд. долларов США. То, что этот источник оправдывает себя, уже доказано на примере дома, состоящего из 15 квартир. Дом расположен в Германии, в городе Гамбург. На его фасадах установлено 129 аквариума, в которых выращиваются водоросли. Энергия, получаемая их водорослей – единственно используемая для отопления и вентиляции. Кстати, дом, названный Bio Intelligent Quotient (BIQ) House, внешне выглядит весьма привлекательно.
Энергия из турникетов
В каком месте наибольший поток людей? Правильно, там, где ходит общественный транспорт, в частности, железнодорожный. Исследователи предложили превратить в энергию такое скопление людей.
И первой отозвалась компания из Японии East Japan Railway Company. Она установила на вокзале Сибуя, что в Токио, под турникетами пьезоэлементы, а сами турникеты оборудовала генераторами. Люди, проходя сквозь турникет, невольно наступают на пьезоэлементы. Те заряжаются от вибрации и давления на них и передают электричество генераторам.
Подобная технология работает в Голландии и Китае. Там электричество вырабатывается не за счет прохождения по пьезоэлементам, а от нажимания на ручки и толкания дверей турникетов.
Это, по мнению компании из Нидерландов Boon Edam, может сработать и в торговых центрах. Поэтому стоит заменить вращающиеся двери или двери на фотоэлементах на обычные двери с ручками. Тогда каждый покупатель будет способствовать выработке экологической электроэнергии.
Если смотреть в разрезе одного торгового центра (такие двери уже установлены в Natuurcafe La Port), то количество произведенной энергии невелико – чуть больше 4500 кВт/час. Но если двери-генераторы будут в каждом торговом центре, то и объемы увеличатся.
Энергия от «лежачих» полицейских
Все водители сталкиваются с «лежачими» полицейскими и вынуждены сбрасывать газ перед заездом на эти приподнятые над дорогой участки.
Изобретатель из Великобритании Питер Хьюс придумал и внедрил в «лежачих» полицейских электрический генератор. Генератор установлен под металлическими пластинами и производит электроэнергию, когда машина проезжает через этот участок. Называется система Electro-Kinetic Road Ramp (Генерирующая дорожная рампа).
Неудивительно, что именно в Великобритании и было опробовано это открытие. Полученная энергия тратится на работу светофоров и подсветку дорожных знаков. Вслед за Объединенным Королевством эту технологию опробовал Бахрейн. Надеемся, что скоро это новшество дойдет и до нас. Для справки, один автомобиль вызывает выработку электроэнергии в пределах 5-50 кВт, пока проезжает металлическую рампу. А если таких автомобилей 1000…
Энергия вулкана
Вулканы тоже способны производить энергию. Чтобы доказать это, группа американских исследователей от компаний Davenport Newberry Holdings и AlfaRock Energy провели работы в спящем вулкане, что в штате Орегон. В горную породу на большую глубину закачивается соленая вода. Температура там очень высокая за счет горячей мантии и процесса распада радиоактивных элементов, содержащихся в коре. Поэтому вода нагревается и превращается в пар. Установлены турбины, по которым проходит пар. Таким образом производится электроэнергия.
Исследования до конца еще не завершены, но по их положительному результату прогнозируется увеличение выработки геотермальной энергии с 0,3% (на сегодня) до 50% (в будущем), необходимой для обеспечения страны. Подобные станции уже работают в Германии и Франции.
Есть еще один способ получения энергии вулкана. Ученые из Исландии в 2009 году обнаружили, что под землей рядом с жерлами вулканов находится горячий резервуар воды. Температура воды настолько высока, что балансирует на грани между жидким и газообразным состоянием. И существовать в таком виде может лишь при конкретном давлении и температуре.
Удивительно, но в лабораторных условиях получить такую воду не удалось. Зато исследователи доказали, что «вулканическая» вода может дать в 10 раз больше энергии, чем «искусственно» кипящая на плите.
Энергия человека
Термоэлектрические генераторы работают. И это известно давно. Суть работы в разнице температур. Но почему бы не использовать для этого энергию, вырабатываемую человеческим теплом?
Ученые ведущего научно-технического института Кореи (KAIST) встроили в гибкую стеклянную пластинку генератор размером 10х10 см. Его можно использовать в фитнес-браслетах. Бегая, прыгая, занимаясь фитнесом, играя в футбол, человеческое тело нагревается. За счет разницы температуры воздуха и тела создается тепло, которое генератор преобразует в энергию. Так, если температура кожи будет 31 градус Цельсия, можно получить 40 милливатт энергии.
По такому же принципу работает фонарик, который придумала Энн Макосински. Фонарик функционирует также благодаря разнице температур. Его основа – 4 элемента Пельтье. Электричество вырабатывается за счет нагрева с одной стороны и охлаждения с другой. Чтобы фонарик заработал, нужна разница между температурой тела и комнатной всего лишь в 5 градусов. Этого хватает, чтобы фонарик светил ярко.
Энергия из футбольного мяча
Выпускники Гарварда, они же основатели Uncharted Play разработали футбольный мяч Soccket со сложной начинкой внутри. Такой мяч после 30 минут игры способен стать на несколько часов источником энергии для LED-лампы.
Внутри мяча расположен генератор, вырабатывающий энергию. Он приводится в действии маятниковым механизмом. Накопленная энергия сохраняется в аккумуляторе. Выход энергии – 6 Ватт. Этого хватает, чтобы зажечь светодиодный светильник.
Разработка была принята мировым сообществом и получила восторженные отзывы от организации Clinton Global Initiative и на конференции TED.
Энергия из тротуаров
Директор Pavegen Systems Ltd (Великобритания) Лоуренс Кемболл-Кук придумал получать энергию из тротуаров, расположенных на оживленных улицах города. Он подсчитал, что за день в среднем на одну точку наступают 50000 раз. Тротуарная плитка, созданная инженером, производит электроэнергию из шагов, то есть из кинетической энергии, которую вырабатывают пешеходы во время ходьбы.
Тротуарная плитка изготовлена из нержавеющей стали и полимера вторичной переработки с невысоким содержанием углерода. Она покрыта материалом, полученным после переработки шин, поэтому износостойка и прочна. Внутри находится устройство, выполненное из водонепроницаемого гибкого материала. Когда человек наступает на плитку, материал прогибается на 5 мм и создает энергию, преобразуемую механизмом в электрическую. Литиевый полимерный аккумулятор накапливает ватты, а большая часть энергии расходуется на освещение витрин, автобусных остановок и вывесок.
Устройство уже было опробовано в Лондоне в 2012 году во время летних Олимпийских игр. За 2 недели получили 20 млн. джоулей, что соответствует более 5,55 кВт/час. Полученной энергии хватило для освещения улиц.
Энергия от движущегося велосипеда
Вы нажимаете на педали, велосипед едет. Отличный пример кинетической энергии. Именно так подумала компания из Америки Cycle Atom и изобрела устройство, которое подключается к байку и во время езды на нем заряжает внешний аккумулятор. Далее можно зарядить свой телефон, плеер или планшет.
Данное устройство получило название Siva Cycle Atom. Это генератор с LiION аккумулятором, который используется практически во всех мобильных устройствах, имеющих USB порт. Устанавливается устройство за несколько минут на велосипедной раме. Во время езды генератор заряжается. Потом его надо отсоединить и зарядить телефон или любой другой гаджет.
Компания Nokia тоже не осталась в стороне и выпустила гаджет Nokia Bicycle Charger Kit, который подсоединяется к велосипеду. Он преобразует энергию от кручения педалей в экологически безопасную энергию. Комплект оснащен динамо-машиной и электрогенератором. Последний в свою очередь передает энергию телефонам через обычный разъем, характерный для телефонов Nokia (2 мм).
Энергия из сточных вод
Сточные воды – бич любых городов. Они загрязняют экосистему, поскольку выливаются в открытые водоемы. Ученые во главе с Брюсом Логаном, профессором из Пенсильванского университета решили использовать воду, отравленную нечистотами для создания топливных элементов.
Технология получения энергии из сточных вод сложна. Но в целом она работает на двух принципах: установке обратного электродиализа и использование бактериальных топливных ячеек. Органическая субстанция окисляется бактериями в грязной воде, высвобождая электроны. А те уже производят электрический ток.
Для получения электроэнергии можно использовать любую органику, включая винодельческую, молочную, пивоваренную и отходы с ферм и мясоперерабатывающих заводов. Обратный электродиализ заключается в извлечении энергии. Она высвобождается и разницы в степени солености 2-х смешивающихся потоков воды. Энергию извлекают электрогенераторы, разделенные на ячейки мембранами.
Энергия из бумаги
Японская компания Sony на выставке экологически-чистых продуктов в Токио представила публике био-генератор, добывающий энергию из мелко нарезанной обычной бумаги. Бумага – это целлюлоза. Если посмотреть на ее химическую формулу, можно увидеть, что она состоит из длинной цепочки сахаристых веществ. То есть из глюкозы, содержащейся в растениях. Целлюлозу нужно выделить, а для этого понадобится гофрированный картон.
Используя ферменты, можно сахарную цепь разорвать. На полученную глюкозу будут действовать уже другие ферменты, высвобождающие свободные электроны и ионы водорода. Высвобожденные электроны используются во внешней цепи для производства электроэнергии. Подсчитано, что стандартный лист бумаги (21х29,7 см) может дать 18 Вт/час. Столько же можно получить энергии от шести пальчиковых батареек. Однако в отличие от батареек этот способ является экологически чистым и не образует вредные соединения.
Вы можете уже сейчас выбрать систему эффективного эноргоснабжениядля Вашего дома или предприятия
