10 Способів використання сил природи, які можуть врятувати людство
Очікується, що приблизно через 75 років на нашій планеті закінчаться такі корисні копалини, як нафта, вугілля та природний газ. А оскільки людська цивілізація використовує їх як джерела палива і не готова відмовитися від можливостей, які вони дають, доведеться шукати нові способи отримати необхідну енергію. На щастя, у цій задачі є шляхи вирішення - люди вже навчилися використовувати природу, щоб отримати електрику, зробити революцію в продуктах харчування, зробити світ чистішим і вирішити інші подібні питання. І ось як ми це робимо:
1. Вибухова сила блискавок допомагає при переробці бетону
Бетон - суміш цементу, каменю і води - один з найдешевших і розповсюджених будівельних матеріалів у світі. На жаль, переробляти його практично неможливо, так що все сміття від зруйнованих будівель, мостів і доріг найчастіше просто викидається.
Інститут інтегральних схем суспільства Фраунгофера знайшов рішення: потрібно підривати бетон блискавками. Це звучить як фантастика, але - працює. Коли потужні електричні імпульси б'ють в бетон, енергія поширюється між окремими елементами і ефективно розриває стійкі зв'язки між ними, в результаті чого залишаються окремі інгредієнти, і їх знову можна використовувати для виготовлення бетону.
2. Самовідновлення бетону
Дослідники з Нідерландів пішли по іншому шляху. Замість того, щоб шукати способи переробки бетону, вони придумали спосіб, як зробити так, щоб бетон ремонтував себе сам. Зараз йде робота над спеціальним видом бетону, куди передбачається додавати живі бактерії. Коли під впливом погодних умов бетон тріскається, бактерії активізуються і виділяють в якості відходів продукт під назвою кальцит, дуже схожий на вапняк, і утворилися в бетоні діри затягуються.
3. Сонячні батареї, що розділяють світло на складові
Незважаючи на популярність сонячних батарей, їх ККД становить 10-15% - розрахунок зроблений в порівнянні з ККД сонячного світла, що потрапляє в живу клітину. Агентство передових оборонних дослідницьких проектів США працює над системами сонячної енергії, які можуть бути в два рази більш ефективними, ніж ті, що ми використовуємо зараз. Суть методу - у розщепленні сонячного світла на кольори і подальшого складання хвиль різної довжини кожного кольору.
Система використовує наноматеріали, деякі з них ще менше, ніж довжина світлової хвилі. Суть в тому, що система сортує кольори і окремо поміщає їх в клітини, спеціально розроблені для поглинання хвиль певної довжини. Керуючись цим принципом, планується створити сонячні батареї, яким не потрібно реагувати на весь колірний спект. Очікується, що ККД таких батарей досягне 50%.
4. Вітряні електростанції, що виробляють електрику без вітру
Вітер - один з найбільш доступних ресурсів, які у нас є. Проблема тільки в тому, що ми не можемо його контролювати: він дме або вщухає незалежно від нашого бажання. А коли він вщухає, то перестають крутитися і вітряні електростанції.
Рішення запропонувала компанія Apple. У червні 2011 року ними була подана заявка на патент вітряної електростанції, перетворюючої енергію вітру в теплову енергію, і накопичене тепло буде створювати електрику навіть тоді, коли лопаті не обертається. За цим принципом працювали вітряні млини протягом останніх тисячоліть: вітер крутить лопаті і створює енергію. Те ж саме робить технологія Apple, тільки вона також вміє накопичувати створюване тертям тепло.
5. Автономні системи живлення під видом мистецтва
Японські роздрібні компанії придумали системи Аквапоніка, спочатку призначені для створення творів мистецтва в лікарнях і будинках престарілих. Суть в тому, що система використовує відходи риб в якості добрива для рослин. При цьому рослини фільтрують і чистять воду, яка повертається назад в акваріум. По суті, така система максимально наближена до природних умов в закритих водоймах - ставках або озерах.
Зараз розробка взята у всьому світі за основу для створення поновлюваних джерел живлення в тих районах планети, де водні запаси обмежені. Система створює свій власний кругообіг води, так що пустельні райони, де опадів мало, можуть використовувати такі акваріуми, щоб отримувати їжу круглий рік.
6. Сонячний фільтр води
Цю технологію для очищення води придумала 14-річна дівчинка Дипика Куруп. Дізнавшись, що індійським дітям доводиться пити застояну, заповнену бактеріями воду, Дипика створила сонячний фільтр води. Його зможуть придбати навіть незаможні - він коштує всього кілька центів. Робота приладу заснована на взаємодії оксиду цинку і оксиду титану з сонячним світлом, в результаті чого бактерії у воді гинуть.
Система досить ефективна: через кілька годин на сонці число бактерій в обробленій воді знижується від 8000 до 50 на літр, що робить воду безпечною для пиття. Більш того, завдяки використанню дармової сонячної енергії прилад можна використовувати навіть там, де зовсім немає електрики.
7. Генератор, що працює на людській сечі
Чотири студента з Нігерії створили потужний генератор, що вимагає для роботи єдиний поновлюваний ресурс, який завжди під рукою - людську сечу. Агрегат використовує процес електролізу - виділяє із сечі кисень, згодом використовується для живлення генератора. З одного літра сечі можна отримати колосальний результат - 6 годин безперервної роботи генератора. Нагадаємо, що нормальна людина виробляє близько 2 літрів сечі в день.
8. Самохідний морської робот
Хвильовий Планер - це безпілотне морське судно, що використовує для руху океанські хвилі. Запатентована система дозволяє судам невеликого розміру рухатися вперед, поки на поверхні води є хоча б маленькі хвилі - а в океані вони є завжди.
Нещодавно Хвильовий Планер побив світовий рекорд серед безпілотних транспортних засобів - він пройшов 14 500 кілометрів протягом року. Під час поїздки корабель пережив морські шторми і навіть нападу акул.
9. Вироблення енергії з вібрації поїзда
Навколо нас багато невикористаної енергії, тільки й чекає підходящого пристрою, за допомогою якого її можна буде використовувати. Дослідники з Університету в Стоуні-Брук зрозуміли, що їде по рейках на великій швидкості потяг виробляє тонни потенційної енергії, і на підставі цього спостереження створили пристрій, призначений для збору і подальшого перетворення її в електрику.
Дослідники стверджують, що їх прилад може випускати до 200 Ватт постійного струму. Отриману енергію можна буде використовувати для живлення пристроїв на станціях, що щорічно збереже штату Нью-Йорк більше $ 10 млн. Щорічно. Якщо врахувати, що в США майже 227 тисяч кілометрів залізничних колій, то в масштабах країни економія виходить досить істотною.
10. самозаповнюється пляшка води
Поновлення водних ресурсів - одна з найбільш нагальних потреб у сучасному світі. Очищення води вимагає величезної витрати енергії. При цьому не варто забувати, що приблизно мільярд людей на нашій планеті живе в посушливих регіонах, де прісна вода - дефіцит. Компанія NBD Nano створила самозаповнюється пляшку
Поверхня пляшки покрита штучними виступами і желобками, що змушують вологу конденсуватися на поверхні пляшки, а потім здобута таким чином вода по жолобках потрапляє всередину. У підсумку, простоявши годину на відкритому повітрі, пляшка «зловить» близько 3 літрів води.
