Необычные источники энергии: 10 самых необычных источников альтернативной энергии

Шесть необычных источников энергии, которые пригодятся человечеству

Борщевик: из паразита в суперконденсаторы

Источник. Борщевик Сосновского. Растение, которое активно разводили в СССР как ценную кормовую культуру, оказалось страшным сорняком: оно захватывает всё новые территории, вызывает у людей ожоги, а в пищу животным не годится.

Сюжет напоминает роман и одноимённый фильм «День триффидов».

Условия. Использовать борщевик как источник энергии придумали российские учёные из НИТУ «МИСиС».

Увидев эту новость, мы подумали, что это первоапрельская шутка. Проверили дату — август. Значит, всё серьёзно!

Технология подготовки сорняка к работе на нужды энергетики описывается так: «Из сухих стеблей борщевика нарезали бруски длиной около сантиметра. Затем для удаления различных неорганических соединений, которые содержатся в стеблях, обработали их соляной кислотой, промыли и высушили. Для получения углеродного материала измельчённые стебли борщевика насытили углекислым газом при температуре 400 °С. На следующей стадии полученный материал смешали с гидроксидом калия и провели его активацию, то есть открыли образовавшиеся поры в атмосфере аргона при различных температурах».

Применение. Борщевик предлагается задействовать в устройствах накопления энергии — суперконденсаторах. От традиционных батарей они отличаются высокой мощностью и продолжительным сроком службы. При изготовлении электродов для суперконденсаторов используются углеродные материалы с большим количеством пор разного размера. Обработанные стебли борщевика хорошо для этого подходят.

Эффективность. Учёные утверждают, что борщевик в качестве материала для электродов, конечно, уступает графену, но ничуть не хуже других растительных материалов, например переработанной скорлупы орехов.

Плюсы

Отечественная разработка соответствует мировому тренду на использование растительного экологичного сырья.

Минусы

Радует и тот факт, что растение-террорист наконец начало приносить пользу Работать с борщевиком опасно: он вызывает ожоги. К тому же вряд ли кому-то придёт в голову снова засевать поля борщевиком, а значит, непонятно откуда брать сырьё в будущем

Водоросли: зелёные универсалы

Источник. Водоросли — подойдут и обычные зелёные, и диатомовые — те, которые с кремниевым панцирем, и микроводоросли, крошечные одноклеточные растения. В океане этого добра очень, очень много. Нужно только создать подходящие условия для извлечения липидов, которые запасают водоросли. А из них можно получать энергию.

Кстати, по одной из версий, именно из водорослей миллионы лет назад на Земле образовалась нефть. Можно ли ускорить этот процесс? Над этим учёные тоже работают.

Условия. Для быстрого роста и размножения водорослям необходимы вода, углерод и солнечный свет. Ничего сложного!

Применение. Пионером в области добычи энергии из водорослей стала Япония, у которой нет собственных запасов углеводородов, зато предостаточно водных ресурсов. Электростанция компании Tokyo Gas занимается промышленным сбраживанием морских растений: водоросли собирают, добавляют к ним воду, измельчают до состояния жижи, а затем ферментируют при помощи микроорганизмов. В результате выделяется метан, который поступает в газовый двигатель, вращающий генератор. Выдаваемой мощности в 10 кВт хватает, чтобы обеспечить электричеством десять домов с офисами и производственными помещениями Tokyo Gas.

Bio Intelligent Quotient House в Гамбурге Фото: IBA-Hamburg GmbH / Johannes Arlt

В мире есть несколько биогибридных многоэтажных жилых домов, снаружи покрытых биомассой из водорослей (в аккуратных аквариумах и стеклянных панелях), которая полностью обеспечивает жильцов энергией.

Например, в 2013 году в Гамбурге появился необычный 15-квартирный дом Bio Intelligent Quotient House. Его фасад покрыт 129 продуваемыми аквариумами, внутри которых расположены биореакторы с морскими водорослями. Накопленное тепло используется для подогрева воды в системе отопления. А в израильском городе Димона можно увидеть настоящие висячие сады из морских растений. Их выращивают в подвесных ёмкостях с солёной водой, сушат и превращают в биотопливо.

Эффективность. С 1 га можно получить 150 тыс. кубометров биогаза в год — сравнимо с мощностью типовой газовой скважины и достаточно, чтобы в течение всего периода снабжать энергией небольшой населённый пункт.

Плюсы

Всё очень экологично: топливо образуется за счёт фотосинтеза и брожения. К тому же водорослей можно развести сколько угодно, это практически бесконечный ресурс

Минусы

Нужно очень много воды

Вулканы: спящие монстры

Источник. Горячая магма, наземные и подводные вулканы.

Условия. Наличие вулканических скважин, высокая температура и присутствие сверхкритической жидкости — вещества, находящегося в промежуточном состоянии между обычной жидкостью и газом. Из генератора, работающего на сверхкритической жидкости, можно извлечь в 10 раз больше электричества, чем из обычного кипятка.

Под землёй довольно тепло — и чем глубже, тем теплее. В километре от поверхности всего 30 °С, в Кольской сверхглубокой скважине на глубине 12 км — 212 °С. А на глубине 100 км температура предположительно достигает 1300-1500 °С.

Применение. В 2013 году американские исследователи взялись за разработку вулканической энергии, выбрав в качестве испытуемого спящий вулкан Ньюберри в штате Орегон. Глубоко в горячие горные породы закачивалась солёная вода. При нагреве она превращалась в пар, который попадал в генератор, вырабатывавший электроэнергию.

Похожие электростанции заработали во Франции, Германии, России и других странах. В Исландии сверхкритическую жидкость используют для обеспечения энергией столицы — Рейкьявика. Этот проект получил название «Тор» в честь популярного скандинавского бога с молотом. На склоне вулкана, который извергался несколько веков назад, пробурили скважину глубиной 4600 метров. Температура внутри оказалась около 420 °С. Чтобы полностью обеспечить Рейкьявик энергией, достаточно пяти таких скважин.

Мутновская ГеоЭС на Камчатке — крупнейшая геотермальная электростанция России Фото: paul-fish. livejournal.com, Севзапэнергомонтажпроект

Российские геотермальные электростанции расположены на Дальнем Востоке, в частности на Сахалине и Камчатке. Самая мощная — у подножия вулкана Менделеева на острове Кунашир, она выдаёт 7,4 МВт и снабжает энергией дома местных жителей.

Эффективность. По оценке Геологической службы США, геотермальные источники энергии могут дать половину необходимого стране электричества.

Плюсы

Энергии много — запасов земного тепла хватит на несколько миллиардов лет. И эта энергия не слишком загрязняет атмосферу

Минусы

В горячие недра Земли добираться сложно и дорого. А там, где расплавленная магма близка к поверхности, скажем так, довольно опасно

Сточные воды: отходы в доходы

Источник. Канализация, стоки от производства.

Условия. В неочищенной воде должна быть органика, например отходы пищевой промышленности или нашего организма.

Применение. Профессор Университета штата Пенсильвания Брюс Логан и его коллеги в 2012 году придумали, как вырабатывать электричество в процессе очистки воды из канализации. Для этого нужна большая колония экзоэлектрогенных бактерий — микроорганизмов, которые питаются органикой из сточных вод и при этом производят электричество.

Экзоэлектрогенные бактерии — это готовые биобатареи: в процессе обмена веществ они генерируют электроны и выводят их наружу.

Экзоэлектрогенные бактерии Фото: NASA

В России микробными топливными элементами занимается Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева. Здесь разрабатывают собственную микробную систему очистки вод с синхронной генерацией электроэнергии.

Эффективность. По оценке создателей, сточные воды могут возвращать от 7 до 17% всей потребляемой людьми электроэнергии.

Плюсы

Вода очищается, энергия вырабатывается

Минусы

Вряд ли всем понравится работать с канализационным стоком и прочими отходами

Городская инфраструктура: ни шагу без пользы

Источник. Турникеты, двери и тротуарная плитка.

Условия. Нужны прохожие на тротуарах и желающие проходить через турникеты.

Применение. Несколько исследовательских центров пытаются использовать потоки людей как генераторы энергии. Например, на вокзале в токийском районе Сибуя турникеты оснащены электрогенераторами, а в полу под ними встроены пьезоэлементы. Электричество производится от давления и вибраций, создаваемых людьми, которые на них наступают. В голландском центре Natuurcafe La Port для выработки электричества используют энергию усилия, прикладываемого посетителями для открывания дверей.

Дверной турникет с электрогенератором Фото: Natuurcafe La Port

Пьезоэлемент — это когда при сжатии в кристаллах возникает электрический заряд.

Эффективность. С помощью пьезоэлементов извлекают электричество из тротуарных плит в центре Лондона. Изобретение протестировали в 2012 году во время Олимпиады. За две недели оно дало 20 млн джоулей энергии для освещения улиц.

Плюсы

Толпам зевак наконец-то нашлось применение

Минусы

Во время локдаунов не работает

Человек: ты ж моя батарейка!

Источник энергии. Тепло наших тел.

Условия работы. Нужно, чтоб мы были теплее окружающей среды.

Применение. Есть два типа технологий, собирающих тепло наших тел: гаджеты индивидуального пользования и устройства, аккумулирующие энергию групп людей.

Здесь работает термоэлектрический эффект: если один конец проводника (или соединения двух проводников из разных материалов) теплее другого, между этими концами возникает разность потенциалов.

Энн Макосински. Она создала фонарик без батарейки и аккумуляторов Фото: annmakosinski.com

Индивидуальные устройства появились совсем недавно. Например, в Южной Корее придумали генератор, который встраивается в гибкую стеклянную пластинку, дополняющую фитнес-браслет, и подзаряжается от тепла руки. А канадская изобретательница Энн Макосински создала фонарик без батарейки и аккумуляторов — он заряжается от разницы температур воздуха и человеческого тела.

Изобретение она сделала в 15 лет — и получила за это главный приз на международной научной ярмарке Google.

Устройства, аккумулирующие групповое тепло, используются в некоторых энергоэффективных домах. Люди и бытовые приборы выделяют тепло, которое расходуется на обогрев здания. Причём источником энергии не всегда являются обитатели этого дома — во Франции агентство социального жилья Paris Habitat придумало использовать для отопления 17 квартир тепло тел пассажиров метро, которые в большом количестве проходят под зданием. В Стокгольме на Центральном железнодорожном вокзале установили специальные устройства, которые преобразуют тепло человеческих душ в отопление соседнего 13-этажного дома. А доверчивые шведы и не подозревают об этом!

Эффективность. Человек — ходячая электростанция, которая работает на непрерывных химических реакциях. При спокойной ходьбе наше тело может питать лампочку мощностью в 60 ватт или подзаряжать телефон, а при занятиях спортом — развивать до 2000 ватт. К сожалению, всё это лишь в теории, а на практике цифры надо делить как минимум на десять, ведь современные термоэлектрические преобразователи имеют очень низкий КПД — менее 10%.

Плюсы

Тело всегда под рукой. А также — ногой, животом и прочими частями тела Низкий КПД.

Минусы

Вообще, главными препятствиями для развития всех этих источников энергии являются недостаток финансирования и медленная окупаемость

Самые необычные альтернативные источники электроэнергии

С каждым годом нам нужно больше электроэнергии. Ученым приходится изобретать нетрадиционные способы ее получения — недорогие и безопасные для атмосферы. Рассказываем о необычных разработках в области электроэнергетики

Энергия из морских волн

В апреле 2021 года британская компания Mocean Energy представила Blue X — прототип установки, которая будет преобразовывать кинетическую энергию морских волн в электричество.

Установка Blue X

(Фото: Mocean Energy)

Принцип работы такой: установку помещают на поверхность воды, она качается на волнах и приводит в движение шарнир посередине. Тот в свою очередь запускает генератор, который вырабатывает электроэнергию и по кабелям перенаправляет ее на сушу.

Как это применять: по оценкам Mocean Energy, если использовать хотя бы 1% всей доступной энергии волн в мире, можно обеспечить электричеством 50 млн зданий. Для сравнения: в России насчитывается около 14 млн жилых домов.

Энергия из ДНК

Оказалось, что органические молекулы тоже преобразуют солнечную энергию в электричество. В 2021 году немецкие ученые сумели синтезировать супрамолекулярную — то есть более сложную, чем обычная молекула — систему на основе ДНК.

Структура супрамолекулы

(Фото: frontiersin.org)

Основа системы — фуллерен, «футбольный мяч» из 60 атомов углерода. К нему крепится краситель, который поглощает солнечный свет и отдает получившуюся энергию фуллерену. Но возникает проблема: если не упорядочить такие супрамолекулы, ток между ними будет протекать с трудом, а со временем и вовсе затухнет.

Ученые предложили такое решение: закрепили супрамолекулы на основе фуллеренов и красителя на спирали ДНК. Так движения электронов становятся упорядоченными, а электрический ток не затухает.

Как это применять: исследователи не обещают, что в скором времени на всех крышах появятся солнечные батареи из ДНК, но развивать это направление планируют. По их прогнозам, технология будет дешевле, прочнее и долговечнее, чем солнечные батареи на основе кремния.

Респираторы с солнечными батареями

Берлинский изобретатель Хайнц Кнупске превратил респиратор в устройство, генерирующее электроэнергию. По сути, это привычная для нас маска, на поверхности которой закреплена маленькая солнечная батарея.

Схематично респиратор с солнечной батареей выглядит так

(Фото: photovoltaik.eu)

Как это применять: батарея вырабатывает энергию, которой хватает для подзарядки телефона или часов. В начале 2021 года в Китае уже наладили серийное производство «солнечных» масок и отправили первую партию в Европу.

Солнечные паруса

В 2019 году Планетарное общество развернуло парус LightSail 2 на одной из ракет от SpaceX, и он успешно прошел испытания.

LightSail 2 во время развертывания

(Фото: The Planetary Society)

Солнечный парус — почти то же самое, что и обычный парус на кораблях. Только в движение его приводит не ветер, а солнечная энергия — поток заряженных частиц, которые выделяет Солнце. Если поймать этот поток энергии, можно долгое время путешествовать в космосе по заданному маршруту, а топливо для этого не понадобится.

Как это применять: используя наработки Планетарного общества, в 2021 году NASA с помощью паруса планирует долететь до Луны, а затем отправиться к околоземному астероиду 1991 VG.

«Бесконечная» энергия из воздуха

В 2020 году ученые из Массачусетского университета создали Air-gen — генератор, который создает электричество с помощью натурального белка и влаги из воздуха.

Графическое изображение пленки из белковых нанопроводов, вырабатывающих электричество с помощью влаги из атмосферы

(Фото: UMass Amherst / Yao and Lovley labs)

С помощью протеобактерий Geobacter ученые выращивают белок, который может проводить ток. Из него делают пленку толщиной менее 10 микрон — в несколько раз тоньше, чем человеческий волос — и помещают между двумя электродами. Белок забирает влагу из воздуха и за счет тонких пор создает ток между электродами.

Лучшие результаты Air-gen показывает при влажности в 45%, но справляется и в засушливых регионах вроде Сахары. Генератор не зависит от погодных условий и работает даже в помещении.

Как это применять: пока мощности Air-gen хватает только для питания мелкой электроники. В скором времени ученые разработают версию для мобильных телефонов и смарт-часов, чтобы те никогда не разряжались. А если у исследователей получится совместить Air-gen с краской для стен, в домах появится бесконечный источник электроэнергии.

Электричество из дерева

Если сжать древесину, а потом вернуть в исходное состояние, она вырабатывает электрическое напряжение — правда, очень низкое. Ученые из Швейцарии провели несколько экспериментов и в 2021 году сумели превратить древесину в мини-генератор.

Исследователи изменили химический состав древесины. Они поместили ее в смесь перекиси водорода и уксусной кислоты, растворили один из компонентов древесной коры — лигнин — и оставили только целлюлозу. В результате древесина превратилась в «губку», которая после сжатия самостоятельно возвращается в исходную форму. По словам ученых, такая губка генерирует электрическое напряжение в 85 раз выше, чем обычное дерево.

Так выглядит древесина после растворения лигнина

(Фото: САУ Nano / Empa)

Как это применять: пока исследователи проводят испытания получившегося материала. Они уже выяснили, что энергии 30 деревянных брусков длиной 1,5 см хватит для питания ЖК-дисплея.

Жидкое топливо из солнечной энергии

Сейчас электричество получают с помощью сжигания органического топлива, например угля и природного газа. У этого способа есть две проблемы: органическое топливо вредит экологии и когда-нибудь закончится. Это заставляет ученых искать замену органике.

С 2001 года китайские ученые пытались преобразовать солнечную энергию в жидкое топливо. Спустя 20 лет у них это получилось.

Исследователям удалось получить жидкий продукт с минимумом примесей — содержание метанола в нем достигает 99,5%. Для этого потребовалось три шага:

• превратить свет, полученный с помощью солнечных батарей, в энергию;
• с помощью этого электричества разложить воду на водород и кислород;
• соединить водород и оксид углерода и получить метанол.

Чтобы получить нужное количество солнечного света, исследователи используют целые фермы солнечных батарей

Как это применять: в отличие от нефти и угля, это топливо сгорает чисто. Если у Китая получится сделать производство жидкого метанола массовым, углекислого газа в атмосфере станет намного меньше — на долю Китая приходится около 29% мировых выбросов.

новых альтернативных источников энергии | Новые энергетические ресурсы

Люди во всем мире ищут новые энергетические идеи, которые помогут им принимать энергосберегающие решения на будущее. Здесь, в EDF Energy, мы верим в возобновляемую энергию и изменение отношений и практики в отношении того, как люди производят и используют энергию. Центральное место в этом занимает открытие и разработка альтернативных источников энергии. Вот некоторые из увлекательных способов генерации энергии по всему миру — и даже за его пределами.

Все наши домашние фиксированные тарифы основаны на электроэнергии с нулевым выбросом углерода(1). Думая о переходе на новый тариф, ознакомьтесь с нашим ассортиментом тарифов.

Посмотреть наши тарифы

Вот наш список альтернативных источников энергии:

• Солнечный ветер
• Биотопливо из водорослей
• Тепло тела
• Биоспирты
• Танцполы
• Медузы 900sc 201520 Конфи
  

  1.

  Солнечный ветер

  В Университете штата Вашингтон ученые работают над амбициозным проектом по использованию энергии солнечного ветра, который в случае успеха может генерировать 1 миллиард миллиардов гигаватт электроэнергии — это в 100 миллиардов раз больше энергии, чем потребляет планета в настоящее время. . Технология использования солнечной радиации в космосе уже существует, о чем свидетельствует японский IKAROS — межпланетный космический корабль, питаемый исключительно солнечным ветром. Большой проблемой для ученых является то, как передать все эти миллиарды гигаватт обратно на землю. Пока что они этого не поняли.

  2. Биотопливо из водорослей

  В качестве альтернативы жидким ископаемым видам топлива водоросли обладают огромным коммерческим потенциалом. А поскольку углерод, который они выделяют, только недавно был извлечен из атмосферы в результате фотосинтеза, воздействие топлива из водорослей на атмосферу также намного ниже. Производство топлива из водорослей также оказывает минимальное воздействие на земельные и водные ресурсы, поскольку его «фермы» требуют относительно мало места (по сравнению с выращиванием зерновых), и его можно производить с использованием морской воды или даже «серых» сточных вод.

  3. Тепло тела

  Новейший источник зеленой энергии в Швеции – шведы. Инженеры в Стокгольме разработали способ использовать тепло, вырабатываемое 250 000 пассажиров, которые каждый день толпятся на центральном вокзале. Тепло тела направляется через вентиляционную систему станции, затем используется для подогрева воды в подземных резервуарах и перекачивается через систему отопления близлежащего офисного здания, принадлежащего той же компании. Строительство и установка системы обошлись всего в 30 000 долларов. Для здания, стоимость строительства которого исчисляется сотнями миллионов, это выгодная сделка.

  4. Биоспирты

  Как мы видели на примере топлива из водорослей, биомасса может быть преобразована непосредственно в жидкое топливо для транспортировки. Однако, в отличие от топлива из водорослей, биотопливо, такое как этанол и биодизель, уже коммерчески доступно, и их популярность растет. Забавный факт: изначально Генри Форд планировал, что его автомобили будут работать на этаноле, но в то время производство нефти было дешевле!

  5.

  Танцполы

  Это не только умные технологии, но и прикольные. Энергетические полы в Роттердаме нашли способ использовать кинетическую энергию танцпола. Это преобразуется в электричество, которое освещает сам танцпол. Учитывая, что средний человек за всю жизнь делает 150 миллионов шагов, нет никаких причин, по которым эта технология не может найти более широкое коммерческое применение. Лондонская компания Pavegen демонстрирует это, разрабатывая «умную улицу» для сбора энергии.

  6. Медуза

  Снова в Швецию и в Технологическом университете Чалмерса в Гетеборге Захари Чирагванди и его команда разрабатывают биологический топливный элемент, полученный из клеток флуоресцентного белка медузы aequorea victoria. До сих пор команда использовала экспериментальное устройство для питания часов с помощью своей технологии. Хотя сейчас это может показаться фантастическим, однажды эти биоэлементы смогут плавать в океанах, производя дешевую энергию с минимальным воздействием на окружающую среду и по (относительно) низкой цене.

  7. Конфискованный алкоголь

  Наконец, шведы снова приступают к этой гениальной идее. В 2007 году на границе Швеции было конфисковано 185 000 галлонов алкоголя. Вместо того, чтобы выливать его в канализацию, как это было в предыдущие годы, власти объединили его с другими источниками топлива, такими как останки животных на бойнях и человеческие отходы, в анаэробных ферментерах, где они преобразовывались в биотопливо для общественного транспорта. Это может показаться грубым, но заменив 5 миллионов литров ископаемого топлива 5 миллионами литров биогаза, Швеция может сократить выбросы углерода на 12 000 метрических тонн только в одном городе.

  Содержание этой статьи предназначено исключительно для предоставления вам информации, необходимой для осознанного выбора. Мы не даем никаких рекомендаций или одобрений. Мы не можем контролировать сторонние продукты или услуги и не несем ответственности за любые убытки или ущерб, которые вы понесли в результате их использования.

  Какие виды возобновляемой энергии существуют?

  Хотите узнать больше о возобновляемых источниках энергии, читайте здесь.

  Что такое углеродный след? Что делает его высоким или низким?

  Узнайте больше об углеродном следе и причинах его увеличения и уменьшения.

  11 причудливых источников альтернативной энергии

  Большинство людей согласится с тем, что ископаемое топливо просто необходимо убрать. Они являются причиной загрязнения, войн и изменения климата. К счастью, ученые уже много лет исследуют альтернативные источники энергии, такие как энергия ветра и солнца.

  Но ветер и солнечная энергия все еще дороже, чем нефть и уголь, и не могут быть лучшим решением для всех мест и видов использования. Например, некоторые медицинские устройства, имплантированные в тело человека, могут выиграть от сверхмалых батарей, срок службы которых составляет десятилетия.

  Итак, ученые продолжают поиск дешевой и эффективной энергии в изобилии, исследуя менее известные источники, которые могут показаться немного необычными, даже смешными, нереалистичными, а в некоторых случаях и болезненными.

  «Я думаю, что для решения надвигающихся потребностей в энергии нам, возможно, придется пойти немного дальше», — сказал Бобби Самптер, старший научный сотрудник вычислительной теоретической химии в Окриджской национальной лаборатории.

  Вот 11 самых необычных источников, которые выходят за рамки нормы. Кто знает. Однажды вы можете использовать сахар для питания своего ноутбука, бактерии для запуска автомобиля или трупы для обогрева здания.

  1. Тепло тела

  (Reuters)

  В следующий раз, когда вы будете стоять в переполненном метро посреди лета, не переживайте. Тепло, производимое вашим телом, может обогреть целое здание с офисами, квартирами и магазинами. По крайней мере, так происходит в Стокгольме, Швеция, и Париже, Франция. Jernhuset, государственная компания по управлению имуществом, разрабатывает план по улавливанию тепла тел пассажиров поездов, проходящих через Центральный вокзал Стокгольма. Тепло будет нагревать воду, текущую по трубам, которая затем будет прокачиваться через систему вентиляции здания.

  СВЯЗАННО: Мы близки к использованию ядерного синтеза Центр. На более болезненной и менее потной ноте крематорий в Соединенном Королевстве использует газы, выделяемые в процессе кремации, для обогрева крематория. Энергия кремированных тел уже улавливается, когда ей приходится проходить через фильтры для удаления ртути из пломб умерших. Вместо того, чтобы позволить энергии улетучиваться, трубы используются для ее прокачки по зданию.

  2. Сахар

  (Домино)

  Традиционно засыпание сахара в бензобак считается шуткой, которая может испортить двигатель автомобиля. Но когда-нибудь это может стать отличным способом заправить автомобиль.

  «Мы не должны отвергать идеи, мы должны позволить людям заниматься идеями необычных вещей», — сказал Диего дель Кастильо Негрете, старший научный сотрудник отдела термоядерной энергии Окриджской национальной лаборатории.

  Исследователи и химики Технологического института Вирджинии разрабатывают способ преобразования сахара в водород, который можно использовать в топливных элементах, обеспечивая более дешевый, чистый, не содержащий загрязняющих веществ и запаха привод. Ученые объединяют растительные сахара, воду и 13 мощных ферментов в реакторе, превращая смесь в водород и следовые количества углекислого газа.

  Водород можно улавливать и прокачивать через топливный элемент для производства энергии. Их процесс обеспечивает в три раза больше водорода, чем традиционные методы, что приводит к экономии средств.

  К сожалению, может пройти еще 10 лет, прежде чем потребители смогут выливать сахар в свои бензобаки. Что кажется более реалистичным в краткосрочной перспективе, так это использование той же технологии для создания долговечных батарей на основе сахара для ноутбуков, сотовых телефонов и другой электроники.

  3. Солнечный ветер

  (NASA/SDO)

  Прямо сейчас в космосе доступно в сто миллиардов раз больше энергии, чем нужно человечеству. Он приходит с солнечным ветром, потоком заряженных заряженных частиц, исходящих от солнца. Брукс Харроп, физик из Университета штата Вашингтон в Пуллмане, и Дирк Шульце-Макух из Школы наук о Земле и окружающей среде штата Вашингтон считают, что они могут уловить эти частицы с помощью спутника, который вращается вокруг Солнца на том же расстоянии, что и Земля.

  Их так называемый спутник Дайсон-Харроп будет иметь длинный медный провод, заряжаемый бортовыми батареями, чтобы создать магнитное поле, идеально подходящее для захвата электронов в солнечном ветре. Энергия электронов будет передаваться со спутника через инфракрасный лазер на Землю, поскольку на инфракрасный спектр не будет влиять атмосфера планеты.

  СВЯЗАННЫЕ: Бабочки вдохновляют на создание сверхводонепроницаемых материалов

  У этого спутника Dyson-Harrop есть несколько технических проблем, которые исследователи в настоящее время пытаются исправить. У него нет защиты от космического мусора, и часть мощности может быть потеряна при прохождении через атмосферу Земли. Кроме того, найти способ направить лазерный луч на миллионы миль космоса — непростая задача.

  Что кажется более реалистичным, так это использовать этот спутник для питания ближайших космических миссий.

  4. Фекалии и моча

  (Reuters)

  Большинство людей считают, что от фекалий и мочи следует избавляться немедленно. Но фекалии содержат метан, бесцветный газ без запаха, который можно использовать так же, как природный газ.

  По крайней мере, два решения — одно в Кембридже, штат Массачусетс, под названием Park Spark, а другое в Сан-Франциско, управляемое Norcal Waste, — сосредоточены на преобразовании собачьих экскрементов в метан.

  В обоих решениях выгульщикам собак предоставляются биоразлагаемые пакеты, которые после заполнения помещаются в большой контейнер, называемый варочным котлом. Внутри микроорганизмы перерабатывают экскременты, выделяя в качестве побочного продукта метан. Метан можно использовать для питания освещения

  СВЯЗАННЫЕ: 8 безумных способов использовать солнечную энергию

  В Пенсильвании молочная ферма ищет коровий навоз для получения энергии. Шестьсот коров, которые ежедневно производят 18 000 галлонов навоза, помогают ферме сэкономить 60 000 долларов в год. Отходы используются для производства электроэнергии, постельных принадлежностей, удобрений и топлива для отопления. А Hewlett-Packard недавно опубликовала исследование, объясняющее, как молочный фермер может зарабатывать деньги, сдавая землю в аренду интернет-компаниям, которые могут питать компьютеры метаном.

  Человеческие отходы так же хороши. В Бристоле, Австралия, автомобиль VW Beetle работает на метане, полученном на заводе по очистке неочищенных сточных вод. Инженеры Wessex Water подсчитали, что отходы из 70 домов могут произвести достаточно бензина, чтобы машина могла проехать 10 000 миль.

  И не забудем про мочу. В Школе инженерии и физических наук Университета Хериот-Ватт в Эдинбурге ученые ищут способ сделать первые в мире топливные элементы, работающие на моче. Например, для космонавтов или военнослужащих это может быть жизнеспособным способом производить энергию на ходу. Мочевина — это доступное, нетоксичное органическое химическое соединение, богатое азотом. Так что да, люди постоянно носят с собой химическое соединение, которое может производить электричество.

  5.

  Вибрации

  (NASA)

  Отправляйтесь на вечеринку, это может помочь окружающей среде. Club Watt в Роттердаме, Нидерланды, использует вибрации пола от идущих и танцующих людей для создания светового шоу. Вибрации улавливаются «пьезоэлектрическими» материалами, которые производят электрические изменения при воздействии нагрузки.

  Армия США также изучает пьезоэлектрические технологии для получения энергии. Материал кладут солдатам в сапоги, чтобы заряжать рации и другие портативные устройства. Хотя это интересная возобновляемая энергия с большим потенциалом, она не дешевая.

  Club Watt потратил 257 000 долларов на первый этаж площадью 270 квадратных футов — больше денег, чем он может окупить. Но цех будет перепрограммирован для повышения производительности в будущем. Ваши танцевальные движения действительно могут быть электрическими.

  6. Шлам

  (Reuters)

  Только муниципалитеты Калифорнии ежегодно производят 700 000 метрических тонн высушенного ила, который может производить 10 миллионов киловатт-часов электроэнергии в день. Университет Невады в Рено сушит шлам, чтобы сделать его пригодным для сжигания в процессе газификации, который превращает его в электричество.

  Группа исследователей из университета построила обрабатывающую машину, чтобы создать недорогую и энергоэффективную технологию. Машина превращает клейкий шлам в порошок, используя относительно низкие температуры в псевдоожиженном слое песка и солей для производства топлива из биомассы.

  СВЯЗАННЫЕ: Мы близки к использованию ядерного синтеза

  Технология преобразования отходов в энергию предназначена для использования на месте, что означает, что компании могут сэкономить на транспортных расходах, сборах за утилизацию и электроэнергии. Хотя исследования все еще продолжаются, оценки показывают, что полномасштабная система потенциально может генерировать 25 000 киловатт-часов в день для обеспечения электроэнергией мелиоративных объектов.

  7. Медуза

  (Reuters)

  Медузы, которые светятся в темноте, содержат сырье для топливных элементов нового типа. Их свечение создается зеленым флуоресцентным белком, называемым GFP. Команда из Технологического университета Чалмерса в Гетеборге, Швеция, поместила каплю GFP на алюминиевые электроды, а затем подвергла их воздействию ультрафиолетового света. Белок высвобождает электроны, которые перемещаются по цепи для производства электричества.

  СВЯЗАННЫЕ: Катание на лыжах по мусору, чтобы помочь зеленым лыжам 9 сезон0003

  Те же самые белки были использованы для создания биологического топливного элемента, который вырабатывает электричество без внешнего источника света. Вместо внешнего источника света для производства электроэнергии от устройства использовалась смесь химических веществ, таких как ферменты магния и люциферазы, которые содержатся в светлячках.

  Эти топливные элементы можно использовать в небольших наноустройствах, таких как те, которые можно имплантировать человеку для диагностики или лечения болезней.

  8. Взрывные озера

  (NASA)

  В мире есть три известных «взрывающихся озера», названных так потому, что они содержат огромные резервуары метана и углекислого газа, попавшие в глубины из-за различий в температуре и плотности воды.

  Если температура изменится и озеро повернется, эти газы немедленно выйдут на поверхность, как встряхнутая бутылка газировки, убивая миллионы людей и животных, живущих поблизости. На самом деле такое событие произошло 15 августа 1984 года, когда из камерунского озера Ньос вырвалось огромное облако концентрированного углекислого газа, мгновенно задушившее сотни людей и животных.

  Озеро Киву в Руанде — такое зловещее место. Но правительство построило электростанцию, которая высасывает ядовитые газы из озера и питает три больших генератора, которые производят 3,6 мегаватта электроэнергии. Правительство надеется, что в ближайшие пару лет электростанция сможет производить достаточно электроэнергии для трети страны.

  9. Бактерии

  Vibrio vulnificus — бактерия из того же семейства, что и возбудители холеры. Обычно он живет в теплой морской воде и является частью группы вибрионов, которые называются «галофильными», потому что им требуется соль.
  (CDC. gov)

  Миллиарды бактерий живут в дикой природе, и, как и у любого живого организма, у них есть стратегия выживания в условиях ограниченного запаса пищи. Бактерии кишечной палочки запасают топливо в виде жирных кислот, напоминающих полиэфир. Та же самая жирная кислота необходима для производства биодизельного топлива. Таким образом, исследователи стремятся генетически модифицировать микроорганизмы кишечной палочки, чтобы перепроизводить эти полиэфирные кислоты.

  СВЯЗАННЫЕ: Tasty Tech Eye Candy Of The Week

  Ученые удалили ферменты из бактерий, чтобы увеличить производство жирных кислот, а затем обезвожили жирные кислоты, чтобы избавиться от кислорода, который превратил их в тип дизельного топлива. Те же самые бактерии, от которых мы заболеваем, также могут помочь людям сэкономить деньги и защитить окружающую среду, предоставляя топливо для транспорта.

  10. Углеродные нанотрубки

  Углеродные нанотрубки представляют собой полые трубки из атомов углерода, которые могут использоваться в самых различных областях: от создания брони до лифтов, которые могут поднимать грузы между Землей и Луной.