Ученые всего мира продолжают искать и находить новые механизмы выработки энергии, многие из которых уникальны. «Энергетика и промышленность России» представляет топ-5 необычных изобретений.
Воздушный змей-гигант
В Китае успешно прошел летные тесты крупнейший в мире воздушный змей площадью 5000 квадратных метров, который вырабатывает электроэнергию на высоте более 300 метров.
В ходе испытаний конструкция складывалась и раскрывалась в воздухе. Для выработки энергии используются сильные воздушные потоки на большой высоте. Оценивая результаты испытаний, разработчики высказали уверенность, что технологии такого типа вполне могут быть размещены на высоте до 5000 метров.
Использование данной методики позволит отказаться от громоздких сооружений в виде башен и уменьшить потребление стали примерно на 90% по сравнению с наземными ветрогенераторами.
Предварительный расчет показал высокий экономический эффект - стоимость электроэнергии может снизиться на 30%.
Холодная энергия
Интерес вызывает разработка американских инженеров, которые придумали технологию генерации энергии ночью, используя разницу между теплом Земли и холодом ночного неба.
На протяжении года они экспериментировали и выяснили, что небольшое устройство способно генерировать не менее 400 милливатт механической энергии на квадратный метр. С его помощью у разработчиков работал вентилятор. Также устройство подключили к небольшому электродвигателю для выработки тока.
Инженеры считают, что наибольший потенциал у новинки есть в регионах с низкой влажностью, большой суточной разницей температур и обычно ясным ночным небом. Ее можно использовать для вентиляции теплиц или жилых домов.
Электронные отходы в дело
Британский инженер и видеоблогер на деле показал, как можно с пользой использовать электронные отходы – из аккумуляторов одноразовых вейпов он собрал домашнюю электростанцию.
Устройство питает дом и мастерскую, а состоит он из 500 перезаряжаемых аккумуляторов от одноразовых вейпов. Как признался автор творения, процесс создания домашней электростанции был довольно трудоемким и потребовал немалых технических знаний.
Изобретатель соединил аккумуляторы с помощью изготовленных на заказ модулей, напечатанных на 3D-принтере. Каждый вмещал девять элементов, которые затем соединялись параллельно с помощью пайки медными проводами. Несколько модулей образовывали крупные блоки. Они объединялись в две группы и соединялись последовательно, выдавая около 50 В. Для защиты между ними был установлен предохранитель, а также модуль системы управления.
Полученная батарея подключалась к инвертору, который преобразовывал постоянный ток напряжением 50 В в переменный ток напряжением 240 В.
Данный эксперимент стал демонстрацией потенциала повторного использования электронных отходов для получения экологически чистой энергии.
Безотходная картошка
Ученые из России, Франции, Бразилии и Китая предложили в качестве источника энергии использовать обычные картофельные очистки, доля которых - от 15% до 40% массы сырого картофеля. Отходы в больших количествах накапливаются на заводах по производству картофеля фри и чипсов. Как правило, очистки отправляют в компост или на корм для животных, тогда как исследователи показали процесс получения их них твердого биотоплива, которое по своим качествам схоже с бурым углем.
Основа технологии - торрефикация – нагрев биомассы без доступа кислорода. Новый вид топлива можно без опаски использовать в промышленных котлах без риска засорения или остановки оборудования.
Новая технология позволяет выстроить замкнутый цикл прямо на предприятии: пар для очистки клубней может в дальнейшем применяться для торрефикации отходов, а полученное топливо – для обеспечения теплом цехов или выработки электроэнергии. Иными словами, производство продукции из картофеля становится полностью безотходным.
Скорлупа ореха – замена угля
Специалисты Кот-д’Ивуара и Франции разработали проект промышленного завода по производству твердого биотоплива из скорлупы кешью, которое может стать реальной альтернативой древесному углю.
Согласно проекту, производственные мощности завода рассчитаны на выпуск 8 тыс. тонн топлива в год. Технология переработки проста: ореховая скорлупа проходит термообработку, распадаясь на биоуголь, био-масло и газы. Затем к биоуголю добавляют патоку сахарного тростника для связки, прессуют в брикеты и высушивают. В результате получается компактное топливо с высокой теплотворной способностью, удобное для хранения и перевозки. Объем ежегодного выпуска био-масла - около 4 тыс. тонн. Его также можно продавать или использовать для обеспечения собственных энергетических нужд.
Согласно предварительным расчетам, полный срок окупаемости инвестиций составляет менее четырех лет. Авторы идеи продвигают ее для включения в национальные программы по развитию возобновляемой энергетики страны.