З кожним днем доля альтернативної енергетики у світі зростає. Все більше держав і приватних компаній розуміють важливість переходу на нові способи видобутку енергії, серед яких є і досить незвичайні. Сьогодні Platfor.ma розповість про декілька з них.
Щодня ми прокидаємся завдяки будильнику. Після душу сушимо волосся феном і п׳ємо каву з кавоварок, гортаючи стрічку соцмереж з котиками. Коли щось болить – йдемо на УЗД чи до стоматолога і його бормашини.
Кількість електроенергії, яка споживається світом, невпинно зростає з кожним роком. Традиційні джерела поки що покривають попит, але при цьому наносять шкоду довкіллю: теплові електростанції спалюють величезну кількість природного палива, гідроелектростанції порушують ландшафт і заважають природній течії річок, а атомні електростанції втрачають довіру після аварій в Чорнобилі і Фукусімі.
Саме тому науковці всього світу почали шукати альтернативні джерела. І мова не тільки про сонячні батареї та вітряки. На зміну нафті і газу приходить енергія від іноді надзвичайно дивних джерел. Platfor.ma розповідає про деякі з них.
Незвичний спортмайданчик
Англійські інженери компанії TGO створили в Лондоні спортивний майданчик Green Heart з особливими тренажерами, які дозволяють не просто спалювати калорії, але й освітлювати при цьому прилеглі вулиці. Тренажери приєднані до динамо-машини, яка заряджає великий акумулятор. Також вони оснащені дисплеєм, який показує, скільки електроенергії згенерував спортсмен.
Схоже обладнання використовується в Нідерландах. Щоправда, там електрику отримують з безкінечної дитячої енергії – для цього на майданчику встановили спеціальну карусель.
Опалення з крематорію
В Швеції вигадали дещо моторошний спосіб добування енергії. Для цього печі крематоріїв поєднали з системами центрального опалення.
Раніше тепло від води, яка охолоджує дим крематорію, просто викидалось в атмосферу, разом з токсичними речовинами, що вивільнялись під час кремації.
З початку 90-х для очистки диму від шкідливих сполук почали використовувати електрофільтри. Попередньо дим охолоджується з 1200 до 150 градусів в теплообміннику, підігріваючи тим самим вторинний теплоносій – воду. Та в свою чергу віддає тепло в систему центрального опалення.
Будинок з водоростей
Більшість людей сприймають водорості з річок тільки як зелену слизьку субстанцію. Та тільки не британська інженерна компанія Arup, яка в співпраці з австрійською архітектурною компанією Splitterwerk Architects знайшла спосіб видобувати з них енергію. Перший диво-будинок, який назвали BIQ House, з’явився в Гамбурзі.
Облицювання будівлі складається з 129-ти двосантиметрових акваріумів-панелей, які заповнені водоростями з ріки Ельба. Вони встановлені в південній частині будинку, і займають площу 199 квадратних метрів. В акваріуми автоматично подаються поживні речовини і вуглекислий газ. Під дією сонця водорості швидко ростуть і розмножуються. Отримана біомаса подається в спеціальний біореактор з ферментами, де з неї отримують біогаз, який використовується для опалення і генерації електроенергії.
Щоправда квартирантам доведеться звикнути до постійного монотонного булькання, та це єдина плата за енергію, яку від них вимагає будинок.
Тепло з віскі
Цей проект віскі відмінно поєднує корисне з приємним – зігріває холодними вечорами і здатен генерувати енергію. Все завдяки спільним зусиллям компанії Helius Energy і конгломерата Rothes Whisky.
Енергію отримують не з самого напою, а з побічних продуктів дистиляції віскі, а саме величезної кількості вуглеводних і білкових мас, спалюючи які, і отримують електроенергію. Щороку таким чином утилізується 115 тис. тонн вторинної сировини, генеруючи при цьому 7,2 мегаватт енергії. Цього досить, щоб забезпечити електроенергією 9 тис.будинків.
М᾽яч для живлення
Якщо ви любите поганяти в футбол і ваше кредо «Збережи планету», то у мене гарні новини. Випускники Гарварда і засновники компанії Uncharted Play створили м׳яч Soccket, який зі звичайного атрибуту гри перетворюється на портативне джерело енергії, здатне за півгодини гри згенерувати електроенергію, якої вистачить, щоб три години живити LED-лампу.
М᾽яч збирає кінетичну енергію за допомогою індукційного механізму з котушкою. Коли м᾽яч котиться – магніт рухається всередині, що і створює струм, який потім зберігається в акумуляторі.
Енергія океанів
На Гаваях побудували електростанцію, яка отримує кіловати завдяки різниці температур води в океані. Рідину з низькою температурою кипіння (в даному випадку аміак), пропускають через теплообмінник з теплою морською водою (близько 25 градусів) і рідина перетворюється на пару. Його направляють в турбіну, що обертає генератор.
Далі пара переправляється в інший теплообмінник, по якому курсує крижана вода (5 градусів) з глибини близько одного кілометра. Пар конденсується, і цикл починається з самого початку. Комплекси такого плану називаються системами конверсії теплової енергії океану (Ocean Thermal Energy Conversion – OTEC).
Також Гаваї реалізували проект використання енергії хвиль, потужності яких підключені до центральної електромережі.
Турнікети
Щодня тисячі людей проходять через турнікети. Японська компанія East Japan Railway Company скористалась цим для виробництва електроенергії. Все, що для цього потрібно – просто пройти через турнікет. Під підлогою знаходяться п᾽єзоелементи, які генерують енергію за рахунок вібрації і тиску під час ходьби.
Китай використовує схожу технологію, але фішка не в підлозі, а в дверях, штовхаючи які, виробляється енергія. Перші такі двері-генератори з᾽явились в Natuurcafe La Port, кожна з яких генерує 4600 кВт/ч електрики на рік.
Україна
За квітень-червень 2019 року Україна ввела 656 МВт потужностей відновлюваних джерел енергії, з яких: 71 МВт вітроелектростанції, 568,3 МВт – сонячні установки, 16 МВт – біогазові. Ці показники вшестеро більші за аналогічний період минулого року, тобто альтернативна енергетика в Україні стрімко розвивається. Наші винахідники теж не дрімають.
Вежа, що іонізує хмари
В 2013 році восьмикласник з Олександрії Кіровоградської області Самуїл Кругляк побачив уві сні ідею електростанції, яка отримує енергію з атмосфери. Школяр по пам᾽яті намалював схему, хоч і не дуже розумів, що до чого. І почав розбиратися, в чому винахіднику допомагали викладачі Малої академії наук.
«Електростанція складається з 50-метрової вежі, навколо якої розташовані електроди висотою 150 м. На цій висоті знаходяться краплі води, які мають позитивний заряд. Вони притягуються до вежі, що навпаки має негативний заряд. Внаслідок цього над вежею виникає хмара, яка притягується до неї і викликає в електродах струм», – пояснює винахідник.
За підрахунками Самуїла, собівартість електроенергії буде всього 3 копійки. А через два роки після того доленосного сну винахід школяра отримав бронзу на Олімпіаді геніїв в США.
Ротор Оніпка
Українському винахіднику і доктору технічних наук Олексію Оніпко знадобилось 10 років, щоб сконструював унікальний вітряк, схожий на гігантське свердло. Саме завдяки незвичній формі «Ротор Оніпка» генерує електроенергію навіть при слабкому вітрі. Серед переваг перед звичайним вітрогенератором:
– Ефективність при вітрі різних напрямків;
– Потужність від 50 до 10 000 Вт;
– Низький рівень шуму;
– Високий коефіцієнт перетворення енергії вітру;
– Необхідна швидкість вітру лишень 0,3-20 м/с;
– Турбіну можна виготовляти з різних матеріалів: металу, армованого скловолокна (композиту), пластмаси;
– Безпечний для птахів.
Винахід отримав багато нагород, серед яких медаль «Леонардо Да Вінчі» від Асоціації Європейських винахідників і премія «Зелений Оскар» Міжнародної федерації асоціації винахідників.
Що далі?
За прогнозами консалтингової компанії McKinsey, до 2050 року глобальне споживання електроенергії зросте вдвічі. Його забезпечать саме відновлювані джерела енергії, які до 2035 року будуть виробляти 51 % енергії, а в 2050-му році – 73%.
Автори дослідження впевнені, що поступово вітрові і сонячні електростанції дешевшатимуть, тож ставатиме вигідніше будувати нові станції, ніж обслуговувати традиційні.
Ясно одне: світовий процес розвитку нової енергетики незворотній, і до нього варто доєднатися.