Hatto 2019 yil uchun ham noodatiy bo'lgan 3 ta texnologiya

2024 Muallif: Seth Attwood | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2023-12-16 16:19

Yadro mikro-akkumulyatori, dunyodagi birinchi "to'lqinli" elektr stantsiyasi va suv osti kemasi. Endi biz sizga ushbu uchta g'ayrioddiy ishlanma haqida batafsilroq ma'lumot beramiz.

"Abadiy" yadro batareyasi NanoTritium

2005 yilda Kanadaning CityLabs kompaniyasi ko'p yillar davom etadigan batareyani faol ishlab chiqishni boshladi. O'z tadqiqotlarida muhandislar XX asrning 70-yillarida boshlangan Larri Olsenning rivojlanishidan boshladilar. Aynan o'sha paytda Olsen radioizotop quvvat manbai modelini taklif qildi.

Va 2008 yilda, ish boshlanganidan uch yil o'tgach, CityLabs NanoTritiumning birinchi namunalarini - tijorat P100 akkumulyatorini "sotish uchun" taklif qildi. Uning maksimal quvvati kichik - atigi yetmish besh nanovatt, turli versiyalar ellikdan uch yuz nanoampergacha ishlab chiqarishga qodir. Xizmat muddati - yigirma yil (ishlab chiquvchilar aytganidek, ortiqcha bilan). P100 batareyalarining chiqarish shakli LCC 44 va LCC68 mikrosxemalari shaklida.

Kimyoviy batareyalardan farqli o'laroq, NanoTritium jismoniy energiya manbai hisoblanadi, ya'ni uning tarkibida faol kimyoviy moddalar mavjud emas. Ish paytida geliy ajralib chiqsa-da, u juda oz miqdorda va toksik xavf tug'dirmaydi. Shuningdek, odamlar uchun xavfsiz va tritiyning parchalanishidan radiatsiya (olimlarning fikriga ko'ra), u havoda batareyadan bir necha millimetr masofada tarqaladi.

P100 tritium batareyasining ishlash sxemasi

Batareyaning asosi tritiyning parchalanishidir (bu vodorodning og'ir izotopi, juda kam va qimmat). Tritiyning yarimparchalanish davri o'n ikki yildan sal ko'proq. U ikki usulda olinadi - litiyni litiy izotopi va neytronlar bilan nurlantirish yoki reaktorlardan "og'ir" suvni qayta ishlash.

2018 yilda CityLabs yangi NanoTritium seriyali P200 ni taqdim etdi, u kuchlanishi 0,8 dan 2,4 voltgacha va amperi 52 dan 156 mikroampergacha bo'lgan quvvat manbai. Batareyalar minus qirq - ortiqcha sakson daraja Selsiy harorat oralig'ida ishlashi mumkin.

Bunday kam quvvatli batareyalar uchun ilovalar aslida juda xilma-xildir: bosim / atrof-muhit harorati sensorlari, aqlli sensorlar, tibbiy implantlar, qayta zaryadlanuvchi lityum batareyalar, yarim passiv va faol RFID (radio chastotani identifikatsiya qilish), silikon soatlar, SRAM xotira zaxirasi, chuqur dengiz. neft qudug'i sensorlari, kam quvvatli protsessorlar (masalan, ASIC, FPGA, MicroController bloklari va boshqalar).

Pelamis Wave Power - to'lqinlarni iste'mol qiladigan "dengiz ilonlari"

Yer dengizlari va okeanlarining to'lqinlari natijasida hosil bo'ladigan energiya juda katta. Hatto ikki teravattga teng ekanligini hisoblagan olimlar ham bor edi. Aniq raqam yoki yo'qligi unchalik muhim emas, asosiysi, bu resurs qayta tiklanadigan va dunyodagi ekologik vaziyatning yomonlashishiga hech qanday ta'sir ko'rsatmaydi.

Pelamis Wave Power kompaniyasining Shotlandiya muhandislari ushbu energiyadan foydalanishga harakat qilishdi va ajoyib mexanizmni yaratishdi. Uning rivojlanishi 1998 yilda boshlangan - o'sha paytda g'oya paydo bo'lgan, ammo kompaniya uzoq vaqt davomida uni qurish uchun zarur bo'lgan mablag'ni topa olmadi. 2002 yilda tadqiqot grantini olgandan so'ng, Pelamis Wave Powerda prototip qurilgan. Uning asosida 2005 yilda Portugaliyaning Enersis kompaniyasi bilan dunyodagi birinchi "to'lqinli" elektr stansiyasini qurish bo'yicha shartnoma imzolangan.

Portugal stantsiyasining asosini har bir yuz qirq metr uzunlikdagi va uch yarim metr "qalin" bo'lgan Pelamis P-750 konvertorlari tashkil etadi, ular ham juda katta vaznga ega - taxminan etti yuz ellik tonna (to'liq yuklangan). Pelamis P-750 - bu maxsus menteşalar bilan bog'langan to'rt qismdan iborat yarim suv ostidagi struktura. To'lqinlar ustida tebranib, "qizil dengiz iloni" ning bo'laklari bu ilgaklarda egiladi.

Har bir konvertor uchta energiya konvertatsiya modulidan foydalanadi. Ular murakkab yopiq gidravlik tizimdan iborat bo'lib, bu erda gidravlik pistonlar yog'ni pompalaydi, elektr generatorlarini aylanishga majbur qiladi. Shuningdek, konvertorlarni oqilona joylashtirish kerak - to'lqinlar ko'proq bo'lgan joyda, ular ustida kuchliroq tebranadigan Pelamis ko'proq elektr energiyasini ishlab chiqaradi.

2008 yilning kuzida Portugaliyaning shimoli-g'arbiy qirg'og'ida, Povua-de-Varzima yaqinida, Agucadoura Wave Farm elektr stantsiyasi to'lqinlardan "olib olingan" birinchi elektr energiyasini ishlab chiqardi. Bitta "ilon" - Pelamis P-750 konvertorining maksimal quvvati 750 kVtni tashkil qiladi. Portugaliya elektr stantsiyasida uchta qurilma mavjud. Shunday qilib, hisob-kitoblarga ko'ra, ular ikki va chorak megavattgacha etkazib berishga qodir (aytishim kerakki, ishga tushirilganda har bir qurilma o'rtacha bir yuz ellik kilovatt yoki to'rt yuz ellik kilovatt ishlab chiqargan).

Ushbu ajoyib o'rnatishning keyingi taqdiri achinarli. Ikki oylik xizmatdan so'ng, u uzilib qoldi va qo'shma podshipnik muammolarini tuzatish uchun Pelamis Wave Power-ga qaytarildi. Shu bilan birga, Babcock & Brown (PWP asoschisi) moliyaviy qiyinchiliklar tufayli uchinchi tomon menejerini yollashga majbur bo'ldi. Pelamis loyihasi rasman yopildi.

PS. Biroq, bu hikoyaning oxiri emas. 2016-yil oktabr oyida Xitoy kompaniyasi xuddi shunday dengiz iloni mahsulotini taqdim etganidan so‘ng, Pelamis Wave Power kompaniyasining sobiq xodimlari sanoat josusligi haqida taxmin qilishdi: 2011-yilda Xitoy delegatsiyasi tashrifidan so‘ng kompaniya binosida bir nechta noutbuklar yo‘qolib qolgan edi.

Yana bir texnologiya, o'yin-kulgi sifatida:

Ajablanarlisi Necker Nymph suv ostida "uchib yuradi"

Tasavvur qiling-a, to'lqinlar ustida silliq tebranadigan engil dvigatelli samolyotga o'xshash qurilma. Va keyin uchuvchi yo'lovchilarining o'z joylarida ekanligiga ishonch hosil qilib, uni tezlashtirdi va uni "sho'ng'ishga" majbur qiladi … Va borgan sari uni suvning yorqin sathidan uzoqlashtirib, unutilmas suv osti sayohatiga olib boradi..

Bunday qurilma haqiqatan ham mavjud. Uning ismi Necker Nymph, suv osti transport vositalarining birinchi turi. Dizayn ochiq kabinaga ega, ijobiy suzish qobiliyatiga ega va eng muhimi, sho'ng'in uchun odatiy usuldan (balast) emas, balki qanotlarning "aerodinamik" xususiyatlaridan foydalanadi.

Samolyotda uch kishi bo'lishi mumkin - bitta "uchuvchi" va ikkita "yo'lovchi". Ular kelayotgan suvdan poyga avtomobillaridagi kabi yarmarkalar bilan himoyalangan - suv oqimining bosimini engillashtiradigan maxsus "shamol oynalari". Ochiq kabinadan ko'proq panoramali ko'rinishni tasavvur qilish qiyin! Boshqarish uchuvchi tomonidan joystik yordamida amalga oshiriladi.

Joystik egilish, burilish va egilishni boshqaradi, gaz kelebeği esa oldinga va orqaga harakatni boshqaradi. Zamonaviy qiruvchi samolyotlarga o'xshash parvoz va navigatsiya kompyuteri (FAN-C) tezlikni, chuqurlikni kuzatib boradi va oldindan belgilangan chegaralarda sho'ng'inni saqlaydi. Samolyot shuningdek, uch marta ortiqcha hayotni qo'llab-quvvatlash tizimi bilan jihozlangan va har qanday nosozlik bo'lsa, avtomatik ravishda yuzaga qaytadi.

Sho'ng'inning davomiyligi ikki soat (g'avvoslar tsilindrlarida juda ko'p havo), maksimal chuqurligi taxminan o'ttiz metr, suv ostidagi minimal tezlik taxminan ikki km / soat (bir tugundan bir oz ko'proq), maksimal taxminan o'n bir km / soat (olti tugun). O'lchamlari Necker Nymph: 4, 6x3, 0x1, 2 m, vazni etti yuz ellik kg.

Hawkes Ocean Technologies (HOT) 1990-yillarning oxirida, DeepFlight suv osti kemalari suvga cho'mish uchun balastdan foydalanmagan, balki qanotlar tomonidan yaratilgan "salbiy ko'tarilish" dan foydalanganda, ushbu turdagi qurilmalarni ishlab chiqishni boshladi. Necker Nymph ham DeepFlight Merlin kod nomi ostida ishlab chiqilgan.

Ushbu ajoyib qurilmaning egasi Virgin Group rahbari Richard Brenson va Grem Xouks tomonidan ishlab chiqilgan va yaratilgan. Qurilmaning narxi 670 000 dollarni tashkil qiladi.