3 tehnoloģijas, kas ir neparastas pat 2019. gadam

2024 Autors: Seth Attwood | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-16 16:11

Kodolmikroakumulators, pasaulē pirmā "viļņu" spēkstacija un zemūdene. Tagad mēs jums pastāstīsim vairāk par šiem trim neparastajiem notikumiem sīkāk.

"Mūžīgais" kodolakumulators NanoTritium

2005. gadā Kanādas uzņēmums CityLabs sāka aktīvu akumulatora izstrādi, kas varētu kalpot daudzus gadus. Savos pētījumos inženieri sāka ar Lerija Olsena attīstību, kas sākās divdesmitā gadsimta septiņdesmitajos gados. Toreiz Olsens ierosināja radioizotopu enerģijas avota modeli.

Un 2008. gadā, trīs gadus pēc darba sākuma, CityLabs piedāvāja "pārdošanai" pirmos NanoTritium paraugus - komerciālo P100 akumulatoru. Tā maksimālā jauda ir maza – tikai septiņdesmit pieci nanovati, dažādas versijas spēj ražot no piecdesmit līdz trīssimt nanoampēriem. Kalpošanas laiks - divdesmit gadi (ar plusu, kā saka izstrādātāji). P100 akumulatoru izlaišanas forma ir LCC 44 un LCC68 mikroshēmu formā.

Atšķirībā no ķīmiskajām baterijām, NanoTritium ir fizisks enerģijas avots, tas ir, tas nesatur aktīvas ķīmiskas vielas. Lai gan darbības laikā izdalās hēlijs, tas ir ārkārtīgi mazos daudzumos un nerada toksisku apdraudējumu. Drošs arī cilvēkiem un tritija sabrukšanas radītajam starojumam (zinātnieki uzskata), jo tas izplatās gaisā burtiski dažus milimetrus no akumulatora.

Tritija akumulatora P100 darbības shēma

Akumulatora pamatā ir tritija sabrukšana (tas ir smags ūdeņraža izotops, ļoti rets un dārgs). Tritija pussabrukšanas periods ir nedaudz vairāk par divpadsmit gadiem. To iegūst divos veidos – litiju apstarojot ar litija izotopu un neitroniem vai apstrādājot "smago" ūdeni no reaktoriem.

2018. gadā CityLabs iepazīstināja ar jauno NanoTritium sēriju P200 - barošanas avotu ar spriegumu no 0,8 līdz 2,4 voltiem un strāvas stiprumu no 52 līdz 156 mikroampēriem. Baterijas var darboties temperatūras diapazonā no mīnus četrdesmit līdz plus astoņdesmit grādiem pēc Celsija.

Šādu mazjaudas akumulatoru pielietojumi patiesībā ir diezgan dažādi: spiediena/apkārtējās temperatūras sensoros, viedos sensoros, medicīniskajos implantos, uzlādējamās litija akumulatoros, daļēji pasīvā un aktīvajā RFID (radiofrekvenču identifikācijā), silīcija pulksteņos, SRAM atmiņas dublējumkopijā, dziļjūrā. eļļas urbumu sensori, mazjaudas procesori (piemēram, ASIC, FPGA, MicroController bloki utt.).

Pelamis Wave Power - "jūras čūskas", kas ēd viļņus

Enerģija, ko rada Zemes jūru un okeānu viļņi, ir milzīga. Bija pat zinātnieki, kuri aprēķināja, ka tas ir vienāds ar diviem teravatiem. Precīzs skaitlis vai nē nav tik svarīgi, galvenais, lai šis resurss būtu atjaunojams un nekādā veidā neietekmē ekoloģiskās situācijas pasliktināšanos pasaulē.

Skotu inženieri no uzņēmuma Pelamis Wave Power mēģināja izmantot šo enerģiju un izveidoja pārsteidzošu mehānismu. Tā attīstība aizsākās tālajā 1998. gadā – tieši tad arī radās ideja, taču uzņēmums ilgstoši neatrada tās celtniecībai nepieciešamos līdzekļus. Pēc pētniecības stipendijas saņemšanas 2002. gadā Pelamis Wave Power tika uzbūvēts prototips. Uz tā pamata 2005.gadā tika parakstīts līgums ar Portugāles uzņēmumu Enersis par pasaulē pirmās "viļņu" spēkstacijas būvniecību.

Portugāles stacijas pamatā ir Pelamis P-750 pārveidotāji, katrs simts četrdesmit metrus garš un trīsarpus metrus "biezs", tie arī sver daudz - apmēram septiņi simti piecdesmit tonnas (pilnībā noslogoti). Pelamis P-750 ir daļēji iegremdēta struktūra no četrām sekcijām, kas savienotas ar īpašām eņģēm. Šūpojoties uz viļņiem, pie šīm eņģēm izliecas "sarkanās jūras čūskas" sekcijas.

Katrs pārveidotājs izmanto trīs enerģijas pārveidošanas moduļus. Tie sastāv no sarežģītas slēgtas hidrauliskās sistēmas, kurā hidrauliskie virzuļi sūknē eļļu, liekot griezties elektriskajiem ģeneratoriem. Pārveidotājus arī vajag novietot gudri - kur vairāk viļņu, tur, stiprāk uz tiem šūpojoties, Pelamis radīs vairāk elektrības.

2008. gada rudenī Portugāles ziemeļrietumu krastā, netālu no Povua de Varzima, Agucadoura Wave Farm spēkstacija ražoja pirmo no viļņiem "paņemto" elektroenerģiju. Vienas "čūskas" pārveidotāja Pelamis P-750 maksimālā jauda ir 750 kW. Portugāles elektrostacijā ir trīs iekārtas. Tādējādi saskaņā ar aprēķiniem tie spēj piegādāt līdz diviem ar ceturtdaļu megavatiem (jāsaka, ka, palaižot to, katra iekārta vidēji saražoja simts piecdesmit kilovatus jeb četri simti piecdesmit kopā).

Šīs neticamās instalācijas tālākais liktenis ir bēdīgs. Pēc diviem ekspluatācijas mēnešiem tas tika atvienots un atgriezts Pelamis Wave Power, lai novērstu locītavu gultņu problēmas. Tajā pašā laikā Babcock & Brown (PWP dibinātājs) bija spiests nolīgt trešās puses menedžeri finansiālu grūtību dēļ. Pelamis projekts ir oficiāli slēgts.

PS. Tomēr ar to viss vēl nebeidzas. 2016. gada oktobrī pēc tam, kad Ķīnas uzņēmums prezentēja līdzīgu jūras čūskas izstrādājumu, bijušie Pelamis Wave Power darbinieki spekulēja par rūpniecisko spiegošanu: pēc Ķīnas delegācijas vizītes 2011. gadā uzņēmuma ēkā pazuda vairāki portatīvie datori.

Nu, vēl viena tehnoloģija, drīzāk kā izklaide:

Apbrīnojamā kakla nimfa, kas "lido" zem ūdens

Iedomājieties - aparātu, kas atgādina vieglo dzinēju lidmašīnu, kas vienmērīgi šūpojas pa viļņiem. Un tad pilots, pārliecinoties, ka pasažieri atrodas savās vietās, paātrina viņu, liekot viņam "nirt"… Un, arvien tālāk un tālāk, viņš ved prom no dzirkstošās ūdens virsmas, pretī neaizmirstamam zemūdens ceļojumam..

Šāda ierīce patiešām pastāv. Viņa vārds ir Necker Nymph, pirmais šāda veida zemūdens transportlīdzeklis. Konstrukcijai ir atvērta kabīne, tai ir pozitīva peldspēja, un, pats galvenais, tas izmanto nevis parasto niršanas metodi (balastu), bet gan spārnu "aerodinamiskās" īpašības.

Uz kuģa var atrasties trīs cilvēki – viens "pilots" un divi "pasažieri". No pretimnākošā ūdens tos aizsargā apšuvumi, līdzīgi kā sacīkšu automašīnām - īpaši "vēji", kas mazina ūdens plūsmas spiedienu. Vairāk panorāmas skatu no atvērtas kabīnes ir grūti iedomāties! Vadību veic pilots, izmantojot kursorsviru.

Kursorsvira kontrolē slīpumu, gājienu un griešanos, un droseles svira kontrolē kustību uz priekšu un atpakaļ. Lidojuma un navigācijas dators (FAN-C), kas ir līdzīgs tiem, ko izmanto mūsdienu iznīcinātājos, uzrauga ātrumu, dziļumu un uztur niršanu iepriekš noteiktās robežās. Kuģis ir aprīkots arī ar trīskāršu lieku dzīvības atbalsta sistēmu un automātiski atgriezīsies uz virsmas jebkuras darbības traucējumu gadījumā.

Niršanas ilgums ir divas stundas (tik daudz gaisa nirēju cilindros), maksimālais dziļums ap trīsdesmit metri, minimālais ātrums zem ūdens aptuveni divi km/h (nedaudz vairāk par vienu mezglu), maksimālais apm. vienpadsmit km / h (seši mezgli). Necker Nimfa izmēri: 4, 6x3, 0x1, 2 m, svars septiņi simti piecdesmit kg.

Kompānija Hawkes Ocean Technologies (HOT) uzsāka šāda veida aparātu izstrādi 90. gadu beigās, kad DeepFlight zemūdens kuģos neizmantoja balastu iegremdēšanai, bet gan izmantoja spārnu radīto "negatīvo pacēlumu". Necker Nymph tika izstrādāta arī ar koda nosaukumu DeepFlight Merlin.

Šīs apbrīnojamās ierīces īpašnieks ir Virgin Group vadītājs Ričards Brensons, un Greiems Houkss to izstrādāja un izveidoja. Ierīces izmaksas ir 670 000 USD.