3 tehnoloogiat, mis on ebatavalised isegi 2019. aasta jaoks

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-16 16:03

Tuuma mikroaku, maailma esimene "laine" elektrijaam ja allveelaev. Räägime teile nüüd nendest kolmest ebatavalisest arengust lähemalt.

"Igavene" tuumapatarei NanoTritium

2005. aastal alustas Kanada ettevõte CityLabs aku aktiivset arendamist, mis võiks kesta pikki aastaid. Insenerid alustasid oma uurimistöös Larry Olseni väljatöötamisest, mis sai alguse 20. sajandi seitsmekümnendatel. Just siis pakkus Olsen välja radioisotoopide jõuallika mudeli.

Ja 2008. aastal, kolm aastat pärast töö algust, pakkus CityLabs "müügiks" NanoTritiumi esimesi näidiseid - kaubanduslikku P100 akut. Selle maksimaalne võimsus on väike - ainult seitsekümmend viis nanovatti, erinevad versioonid on võimelised tootma viiskümmend kuni kolmsada nanoamprit. Kasutusiga - kakskümmend aastat (plussiga, nagu arendajad ütlevad). P100 akude vabastamise vorm on LCC 44 ja LCC68 mikroskeemide kujul.

Erinevalt keemiapatareidest on NanoTritium füüsiline energiaallikas, see tähendab, et see ei sisalda aktiivseid kemikaale. Kuigi töö käigus eraldub heelium, on seda äärmiselt väikestes kogustes ja see ei kujuta endast toksilist ohtu. Ohutu ka inimestele ja triitiumi lagunemisest tulenevale kiirgusele (teadlaste arvates), kuna see levib õhus sõna otseses mõttes mõne millimeetri kaugusel akust.

Triitiumpatarei P100 tööskeem

Aku aluseks on triitiumi lagunemine (see on vesiniku raske isotoop, väga haruldane ja kallis). Triitiumi poolestusaeg on veidi üle kaheteistkümne aasta. Seda saadakse kahel viisil – liitiumi kiiritamisel liitiumi isotoobi ja neutronitega või reaktorite "raske" vee töötlemisel.

2018. aastal tutvustas CityLabs uut NanoTritium seeriat P200 – toiteallikat, mille pinge on vahemikus 0,8–2,4 volti ja voolutugevus 52–156 mikroamprit. Akud võivad töötada temperatuurivahemikus miinus nelikümmend kuni pluss kaheksakümmend kraadi Celsiuse järgi.

Selliste väikese võimsusega akude rakendused on tegelikult üsna mitmekesised: rõhu- / ümbritseva õhu temperatuuri andurid, nutikad andurid, meditsiinilised implantaadid, laetavad liitiumakud, poolpassiivne ja aktiivne RFID (raadiosagedustuvastus), ränikellad, SRAM-mälu varundus, süvamere. õlikaevu andurid, väikese võimsusega protsessorid (nt ASIC-id, FPGA-d, MicroControlleri plokid jne).

Pelamis Wave Power – "meremaod", kes söövad laineid

Maa merede ja ookeanide lainete tekitatud energia on tohutu. Leidus isegi teadlasi, kes arvutasid välja, et see võrdub kahe teravattiga. Täpne arv või mitte pole nii oluline, peaasi, et see ressurss oleks taastuv ega mõjuta kuidagi maailma ökoloogilise olukorra halvenemist.

Šoti insenerid ettevõttest Pelamis Wave Power proovisid seda energiat kasutada ja ehitasid hämmastava mehhanismi. Selle väljatöötamine algas juba 1998. aastal – just siis tekkis idee, kuid firma ei leidnud kaua aega selle ehitamiseks vajalikke vahendeid. Pärast uurimistoetuse saamist 2002. aastal ehitati Pelamise Wave Poweri prototüüp. Selle alusel sõlmiti 2005. aastal leping Portugali ettevõttega Enersis maailma esimese "laine" elektrijaama ehitamiseks.

Portugali jaama aluseks on Pelamis P-750 muundurid, millest igaüks on sada nelikümmend meetrit pikk ja kolm ja pool meetrit "paks", kaaluvad ka palju - umbes seitsesada viiskümmend tonni (täislastis). Pelamis P-750 on neljast sektsioonist koosnev pooleldi sukeldatud struktuur, mis on ühendatud spetsiaalsete hingedega. Lainetel kõikudes painduvad nende hingede juurest "punase mere mao" lõigud.

Iga muundur kasutab kolme energia muundamise moodulit. Need koosnevad keerulisest suletud hüdrosüsteemist, kus hüdrokolvid pumpavad õli, sundides elektrigeneraatoreid pöörlema. Samuti on vaja targalt paigutada muundurid - kus on rohkem laineid, seal, nende peal tugevamalt kõikudes, toodab Pelamis rohkem elektrit.

2008. aasta sügisel tootis Portugali looderannikul Povua de Varzima lähedal Agucadoura lainefarmi elektrijaam esimest lainetest "võetud" elektrit. Ühe "ussi" -muunduri Pelamis P-750 tippvõimsus on 750 kW. Portugali elektrijaamal on kolm käitist. Seega on need arvutuste kohaselt võimelised tootma kuni kaks ja veerand megavatti (pean ütlema, et käivitamisel tootis iga käitis keskmiselt sada viiskümmend kilovatti ehk kokku nelisada viiskümmend).

Selle uskumatu installatsiooni edasine saatus on kurb. Pärast kahekuulist kasutust ühendati see lahti ja tagastati Pelamis Wave Powerile, et parandada liigeste laagriprobleeme. Samal ajal oli Babcock & Brown (PWP asutaja) sunnitud rahaliste raskuste tõttu palkama kolmanda osapoole juhi. Pelamise projekt on ametlikult suletud.

PS. See ei ole aga loo lõpp. 2016. aasta oktoobris, pärast seda, kui Hiina ettevõte avalikustas sarnase meremaotoote, spekuleerisid Pelamis Wave Poweri endised töötajad tööstusspionaaži üle: pärast Hiina delegatsiooni külastust 2011. aastal oli ettevõtte hoonest kadunud mitu sülearvutit.

Noh, veel üks tehnoloogia, pigem meelelahutuseks:

Hämmastav Necker Nymph "lendab" vee all

Kujutage ette – kerge mootoriga lennukit meenutav aparaat, mis lainetel sujuvalt õõtsub. Ja siis piloot, veendudes, et reisijad on oma istmetel, kiirendab teda, sundides teda "sukelduma" … Ja aina kaugemale ja kaugemale viib ta teda sädelevalt veepinnalt eemale unustamatule veealusele teekonnale..

Selline seade on tegelikult olemas. Tema nimi on Necker Nymph, esimene oma tüüpi allveesõiduk. Disain on avatud kokpitiga, positiivse ujuvusega ja mis kõige tähtsam, see ei kasuta tavalist sukeldumismeetodit (ballast), vaid tiibade "aerodünaamilisi" omadusi.

Pardal võib olla kolm inimest – üks "piloot" ja kaks "reisijat". Neid kaitsevad vastutuleva vee eest katted, nagu võidusõiduautodel – spetsiaalsed "tuuleklaasid", mis leevendavad veevoolu survet. Avatud kokpiti panoraamvaadet on raske ette kujutada! Juhtimist teostab piloot juhtkangi abil.

Juhtnupp juhib kallutamist, veeremist ja lengerdamist ning gaasihoob juhib liikumist edasi ja tagasi. Lennu- ja navigatsiooniarvuti (FAN-C), mis on sarnane tänapäevastes hävitajates kasutatavatele, jälgib kiirust, sügavust ja hoiab sukeldumist etteantud piirides. Veesõiduk on varustatud ka kolmekordse üleliigse päästesüsteemiga ja naaseb mistahes rikke korral automaatselt pinnale.

Sukeldumise kestus on kaks tundi (nii palju õhku sukeldujate silindrites), maksimaalne sügavus on umbes kolmkümmend meetrit, minimaalne kiirus vee all umbes kaks km/h (veidi rohkem kui üks sõlm), maksimaalne on u. üksteist km / h (kuus sõlme). Mõõdud Necker Nymph: 4, 6x3, 0x1, 2 m, kaal seitsesada viiskümmend kg.

Hawkes Ocean Technologies (HOT) alustas seda tüüpi aparatuuri arendamist 1990. aastate lõpus, kui DeepFlighti sukelaparaadid ei kasutanud vee alla uputamiseks ballasti, vaid kasutasid tiibade tekitatud "negatiivset tõstejõudu". Necker Nymph töötati välja ka koodnime DeepFlight Merlin all.

Selle hämmastava seadme omanik on Virgin Groupi juht Richard Branson ning selle kujundas ja lõi Graham Hawkes. Seadme maksumus on 670 000 dollarit.