3 τεχνολογίες ασυνήθιστες ακόμα και για το 2019

2024 Συγγραφέας: Seth Attwood | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2023-12-16 16:02

Πυρηνική μικρο-μπαταρία, το πρώτο εργοστάσιο παραγωγής ενέργειας «κυμάτων» στον κόσμο και ένα υποβρύχιο. Τώρα θα σας πούμε περισσότερα για αυτές τις τρεις ασυνήθιστες εξελίξεις με περισσότερες λεπτομέρειες.

«Αιώνια» πυρηνική μπαταρία NanoTritium

Το 2005, η καναδική εταιρεία CityLabs ξεκίνησε την ενεργό ανάπτυξη μιας μπαταρίας που θα μπορούσε να διαρκέσει για πολλά χρόνια. Στην έρευνά τους, οι μηχανικοί ξεκίνησαν από την ανάπτυξη του Larry Olsen, η οποία ξεκίνησε τη δεκαετία του εβδομήντα του εικοστού αιώνα. Τότε ήταν που ο Olsen πρότεινε ένα μοντέλο για μια πηγή ενέργειας ραδιοϊσοτόπων.

Και το 2008, τρία χρόνια μετά την έναρξη των εργασιών, το CityLabs πρόσφερε «προς πώληση» τα πρώτα δείγματα του NanoTritium - μιας εμπορικής μπαταρίας P100. Η μέγιστη ισχύς του είναι μικρή - μόνο εβδομήντα πέντε νανοβάτ, διαφορετικές εκδόσεις είναι ικανές να παράγουν από πενήντα έως τριακόσια νανοαμπέρ. Διάρκεια ζωής - είκοσι χρόνια (με ένα συν, όπως λένε οι προγραμματιστές). Η μορφή απελευθέρωσης των μπαταριών P100 έχει τη μορφή μικροκυκλωμάτων LCC 44 και LCC68.

Σε αντίθεση με τις χημικές μπαταρίες, το NanoTritium είναι φυσική πηγή ενέργειας, δηλαδή δεν περιέχει ενεργές χημικές ουσίες. Αν και το ήλιο απελευθερώνεται κατά τη λειτουργία, είναι σε εξαιρετικά μικρές ποσότητες και δεν αποτελεί τοξικό κίνδυνο. Επίσης ασφαλές για τον άνθρωπο και την ακτινοβολία από τη διάσπαση του τριτίου (πιστεύουν οι επιστήμονες), καθώς εξαπλώνεται στον αέρα κυριολεκτικά λίγα χιλιοστά από την μπαταρία.

Το σχέδιο λειτουργίας της μπαταρίας τριτίου P100

Η βάση της μπαταρίας είναι η διάσπαση του τριτίου (πρόκειται για ένα βαρύ ισότοπο υδρογόνου, πολύ σπάνιο και ακριβό). Ο χρόνος ημιζωής του τριτίου είναι λίγο περισσότερο από δώδεκα χρόνια. Λαμβάνεται με δύο τρόπους - με ακτινοβολία λιθίου με ισότοπο λιθίου και νετρόνια ή με επεξεργασία «βαρέως» νερού από αντιδραστήρες.

Το 2018, το CityLabs παρουσίασε τη νέα σειρά NanoTritium, το P200, ένα τροφοδοτικό με τάσεις που κυμαίνονται από 0,8 έως 2,4 βολτ και ένταση από 52 έως 156 μικροαμπέρ. Οι μπαταρίες μπορούν να λειτουργήσουν σε ένα εύρος θερμοκρασίας μείον σαράντα - συν ογδόντα βαθμούς Κελσίου.

Οι εφαρμογές για τέτοιες μπαταρίες χαμηλής ισχύος είναι στην πραγματικότητα αρκετά διαφορετικές: σε αισθητήρες πίεσης / θερμοκρασίας περιβάλλοντος, έξυπνους αισθητήρες, ιατρικά εμφυτεύματα, επαναφορτιζόμενες μπαταρίες λιθίου, ημιπαθητικό και ενεργό RFID (αναγνώριση ραδιοσυχνοτήτων), ρολόγια πυριτίου, εφεδρική μνήμη SRAM, βαθιά θάλασσα αισθητήρες πετρελαιοπηγών, επεξεργαστές χαμηλής ισχύος (π.χ. ASIC, FPGA, μπλοκ MicroController, κ.λπ.).

Pelamis Wave Power - «θαλάσσια φίδια» που τρώνε τα κύματα

Η ενέργεια που παράγεται από τα κύματα των θαλασσών και των ωκεανών της Γης είναι τεράστια. Υπήρχαν ακόμη και επιστήμονες που υπολόγισαν ότι ισούται με δύο τεραβάτ. Το ακριβές ποσό ή όχι δεν είναι τόσο σημαντικό, το κυριότερο είναι ότι αυτός ο πόρος είναι ανανεώσιμος και δεν επηρεάζει με κανέναν τρόπο την επιδείνωση της οικολογικής κατάστασης στον κόσμο.

Σκωτσέζοι μηχανικοί της εταιρείας Pelamis Wave Power προσπάθησαν να χρησιμοποιήσουν αυτή την ενέργεια και κατασκεύασαν έναν εκπληκτικό μηχανισμό. Η ανάπτυξή του ξεκίνησε το 1998 - τότε προέκυψε η ιδέα, αλλά η εταιρεία δεν βρήκε τα κεφάλαια που απαιτούνται για την κατασκευή του για μεγάλο χρονικό διάστημα. Μετά τη λήψη ερευνητικής υποτροφίας το 2002, κατασκευάστηκε ένα πρωτότυπο στο Pelamis Wave Power. Στη βάση του, το 2005, υπογράφηκε σύμβαση με την πορτογαλική εταιρεία Enersis για την κατασκευή του πρώτου σταθμού ηλεκτροπαραγωγής «κύματος» στον κόσμο.

Η βάση του πορτογαλικού σταθμού είναι οι μετατροπείς Pelamis P-750, ο καθένας μήκους εκατόν σαράντα μέτρων και τρεισήμισι μέτρων "πάχους", ζυγίζουν επίσης πολύ - περίπου επτακόσιοι πενήντα τόνοι (πλήρως φορτωμένος). Το Pelamis P-750 είναι μια ημι-βυθισμένη κατασκευή τεσσάρων τμημάτων που συνδέονται με ειδικούς μεντεσέδες. Ταλαντεύοντας στα κύματα, τμήματα του «κόκκινου θαλάσσιου φιδιού» λυγίζουν σε αυτούς τους μεντεσέδες.

Κάθε μετατροπέας χρησιμοποιεί τρεις μονάδες μετατροπής ενέργειας. Αποτελούνται από ένα σύνθετο κλειστό υδραυλικό σύστημα, όπου τα υδραυλικά έμβολα αντλούν λάδι, αναγκάζοντας τις ηλεκτρικές γεννήτριες να περιστρέφονται. Είναι επίσης απαραίτητο να τοποθετήσετε τους μετατροπείς με σύνεση - όπου υπάρχουν περισσότερα κύματα, εκεί, ταλαντεύοντας πιο δυνατά πάνω τους, ο Pelamis θα παράγει περισσότερη ηλεκτρική ενέργεια.

Το φθινόπωρο του 2008, στα ανοιχτά της βορειοδυτικής ακτής της Πορτογαλίας, κοντά στην Povua de Varzima, ο ηλεκτροπαραγωγικός σταθμός Agucadoura Wave Farm παρήγαγε την πρώτη ηλεκτρική ενέργεια που «πάρθηκε» από τα κύματα. Η μέγιστη ισχύς ενός "φιδιού" -μετατροπέα Pelamis P-750 είναι 750 kW. Ο πορτογαλικός σταθμός ηλεκτροπαραγωγής διαθέτει τρεις εγκαταστάσεις. Έτσι, σύμφωνα με υπολογισμούς, είναι σε θέση να αποδώσουν έως και δύο και ένα τέταρτο μεγαβάτ (πρέπει να πω ότι εκτοξεύοντας, κατά μέσο όρο, κάθε εγκατάσταση παρήγαγε εκατόν πενήντα κιλοβάτ, ή τετρακόσια πενήντα όλα μαζί).

Η περαιτέρω μοίρα αυτής της απίστευτης εγκατάστασης είναι θλιβερή. Μετά από δύο μήνες λειτουργίας, αποσυνδέθηκε και επέστρεψε στην Pelamis Wave Power για να διορθωθούν τα προβλήματα ρουλεμάν της άρθρωσης. Την ίδια περίοδο, η Babcock & Brown (ιδρυτής της PWP) αναγκάστηκε να προσλάβει έναν τρίτο μάνατζερ λόγω οικονομικών δυσκολιών. Το έργο Pelamis έκλεισε επίσημα.

ΥΣΤΕΡΟΓΡΑΦΟ. Ωστόσο, αυτό δεν είναι το τέλος της ιστορίας. Τον Οκτώβριο του 2016, αφού μια κινεζική εταιρεία παρουσίασε ένα παρόμοιο προϊόν θαλάσσιου φιδιού, πρώην υπάλληλοι της Pelamis Wave Power εικάζουν για βιομηχανική κατασκοπεία: μετά από επίσκεψη κινεζικής αντιπροσωπείας το 2011, αρκετοί φορητοί υπολογιστές έλειπαν από το κτίριο της εταιρείας.

Λοιπόν, μια ακόμη τεχνολογία, μάλλον ως ψυχαγωγία:

Καταπληκτική Νύμφη Necker που «πετά» υποβρύχια

Φανταστείτε - μια συσκευή που μοιάζει με αεροσκάφος με ελαφρύ κινητήρα, που ταλαντεύεται ομαλά στα κύματα. Και τότε ο πιλότος, φροντίζοντας να είναι οι επιβάτες του στις θέσεις τους, τον επιταχύνει, αναγκάζοντάς τον να «βουτήξει»… Και, όλο και πιο μακριά, τον απομακρύνει από την αστραφτερή επιφάνεια του νερού, προς ένα αξέχαστο υποβρύχιο ταξίδι..

Μια τέτοια συσκευή υπάρχει στην πραγματικότητα. Το όνομά του είναι Necker Nymph, το πρώτο του τύπου του υποβρύχια οχήματα. Η σχεδίαση έχει ανοιχτό πιλοτήριο, διαθέτει θετική άνωση και το πιο σημαντικό, δεν χρησιμοποιεί τη συνήθη μέθοδο (έρμα) για κατάδυση, αλλά τις «αεροδυναμικές» ιδιότητες των φτερών.

Στο πλοίο μπορούν να είναι τρία άτομα - ένας «πιλότος» και δύο «επιβάτες». Προστατεύονται από το επερχόμενο νερό με φέρινγκ, όπως σε αγωνιστικά αυτοκίνητα - ειδικά «παρμπρίζ» που εκτονώνουν την πίεση της ροής του νερού. Μια πιο πανοραμική θέα από ένα ανοιχτό πιλοτήριο είναι δύσκολο να φανταστεί κανείς! Ο έλεγχος πραγματοποιείται από τον πιλότο χρησιμοποιώντας ένα joystick.

Το joystick ελέγχει την κλίση, την κύλιση και την εκτροπή, και το μοχλό γκαζιού ελέγχει την κίνηση προς τα εμπρός και προς τα πίσω. Ένας υπολογιστής πτήσης και πλοήγησης (FAN-C), παρόμοιος με αυτούς που χρησιμοποιούνται στα σύγχρονα μαχητικά, παρακολουθεί την ταχύτητα, το βάθος και διατηρεί την κατάδυση εντός προκαθορισμένων ορίων. Το σκάφος είναι επίσης εξοπλισμένο με ένα τριπλό πλεονάζον σύστημα υποστήριξης ζωής και θα επιστρέψει αυτόματα στην επιφάνεια σε περίπτωση οποιασδήποτε δυσλειτουργίας.

Η διάρκεια της κατάδυσης είναι δύο ώρες (τόσος αέρας στους κυλίνδρους των δυτών), το μέγιστο βάθος είναι περίπου τριάντα μέτρα, η ελάχιστη ταχύτητα κάτω από το νερό είναι περίπου δύο χλμ/ώρα (λίγο περισσότερο από έναν κόμβο), η μέγιστη είναι περίπου έντεκα km / h (έξι κόμβοι). Διαστάσεις Νύμφη Λαιμού: 4, 6x3, 0x1, 2 m, βάρος επτακόσια πενήντα κιλά.

Η Hawkes Ocean Technologies (HOT) ξεκίνησε την ανάπτυξη αυτού του τύπου συσκευής στα τέλη της δεκαετίας του 1990, όταν τα υποβρύχια DeepFlight δεν χρησιμοποιούσαν έρμα για βύθιση, αλλά χρησιμοποιούσαν την «αρνητική ανύψωση» που δημιουργήθηκε από τα φτερά. Το Necker Nymph αναπτύχθηκε επίσης με την κωδική ονομασία DeepFlight Merlin.

Ο ιδιοκτήτης αυτής της καταπληκτικής συσκευής είναι ο επικεφαλής του Virgin Group, Richard Branson, και ο Graham Hawkes το σχεδίασε και δημιούργησε. Το κόστος της συσκευής είναι 670.000 $.