Первый в мире пассажирский поезд на водороде запустят в Германии

Поделиться



К концу 2017 года в ФРГ планируется ввести в эксплуатацию первый в мире пассажирский поезд, работающий на водородных топливных элементах. Он будет курсировать на неэлектрифицированных участках железной дороги. До сих пор «водородные» локомотивы использовались только в грузовых перевозках и выпускались при этом не серийно, а несколькими экземплярами.





Поезд с нулевыми выбросами выйдет на железнодорожные пути в конце 2017 года и будет обслуживать неэлектрифицированные участки немецкой железной дороги, где курсируют дизельные поезда. Первой федеральной землей, где запустят такой поезд, станет Нижняя Саксония. В то же время заинтересованность в новых технологиях выразили и другие предприятия.

По словам федерального министра транспорта Германии Александера Добриндта так называемые Hydrail (поезда на водороде) станут «настоящей альтернативой дизельным двигателям», они «не имеют выбросов, энергоэффективные и экономичные».

Разработкой первого пассажирского поезда на водородных топливных элементах занимается французская корпорация Alstom. Работы по разработке продолжались два года. Поезд, получивший название Coradia iLint, представят 20 сентября на выставке железнодорожной и транспортной техники InnoTrans в Берлине. Планируется, что впоследствии поезда на водородных топливных элементах будут выпускаться значительными сериями, поэтому смогут вытеснить дизельные поезда, применяемые сейчас.





Силовая установка поезда работает по принципу преобразования химической энергии водорода в электроэнергию. Водород для заправки поезда Alstom будет получать от химических предприятий, где этот элемент — побочный продукт при производстве других видов продукции. Кроме того, в корпорации раздумывают над возведением электролизных установок непосредственно рядом с железной дорогой. Полных баков поезде хватит на 600-800 километров пути. Максимальная скорость iLint составляет 140 километров в час.

В противоположность дизельным двигателям, Coradia iLint не только не имеет вредных атмосферных выбросов, но и создает гораздо меньше шума во время движения и остановок. Будет слышно только шум колес и шум от сопротивления воздуха.





Первые испытания на допуск к эксплуатации начнутся уже осенью. Поскольку основная инновация в «водородном» поезде — только силовая установка, представители компании Alstom уверены, что процесс испытания и процедуры получения всех необходимых разрешений продлятся недолго. опубликовано  

ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ на НАШ youtube канал, что позволяет смотреть онлайн, скачать с ютуб бесплатно видео об оздоровлении, омоложении человека. Любовь к окружающим и к себе, как чувство высоких вибраций — важный фактор оздоровления — .  Ставьте ЛАЙКИ, делитесь с ДРУЗЬЯМИ! www.youtube.com/channel/UCXd71u0w04qcwk32c8kY2BA/videos 

 



 

Источник: ecotechnica.com.ua/transport/1430-pervyj-v-mire-passazhirskij-poezd-na-vodorode-zapustyat-v-germanii.html

Первые воздушные полеты

Поделиться



      

        




         В 1782 году братья Этьенн и Жозеф Монгольфье решили продемонстрировать в кругу родных и знакомых изобретенное ими средство, с помощью которого можно подняться в воздух. Этим средством оказалась наполненная дымом оболочка в виде шара диаметром 3,5 метра. Успех был ошеломляющий. Оболочка продержалась в воздухе около 10 минут, поднявшись при этом на высоту почти 300 метров, и пролетела по воздуху около километра. Окрыленные успехом, братья решили показать изобретение широкой публике. Они построили огромный воздушный шар, диаметром более 10 метров. Демонстрация воздушного шара состоялась 5 июня 1783 года в присутствии большого числа зрителей. Шар, наполненный дымом, устремился ввысь. Специальный протокол, скрепленный подписями должностных лиц, засвидетельствовал все подробности опыта. Так впервые официально было заверено изобретение, открывшее путь воздухоплаванию.

        В то же время молодому французскому физику профессору Жаку Шарлю было предписано подготовить и провести демонстрацию своего летательного аппарата. Шарль был уверен, что дымный воздух — это не лучше решение. Он считал, что гораздо больше выгоды сулит использование водорода, так как он легче воздуха. В качестве легкой оболочки, способной длительное время держать летучий газ, Шарль использовал легкую шелковую ткань, покрытую раствором каучука в скипидаре. 27 августа 1783 года на Марсовом поле в Париже стартовал летательный аппарат Шарля. На глазах 300 тысяч зрителей он устремился ввысь и вскоре стал невидимым. 







        Успешный полет аэростата Шарля не остановил братьев Монгольфье. Работая день и ночь, они построили к намеченному сроку воздушный шар, и чтобы произвести еще больший эффект, братья прицепили к воздушному шару клетку, куда посадили барана, утку и петуха. Это были первые пассажиры в истории воздухоплавания. Воздушный шар оторвался от помоста и устремился ввысь, а через восемь минут, проделав путь в четыре километра, благополучно опустился на землю. Братья Монгольфье сделались героями дня, были удостоены наград, а все воздушные шары, в которых для создания подъемной силы использовался дымный воздух, стали с того дня именоваться монгольфьерами.
        Каждый полет воздушных шаров братьев Монгольфье приближал их к заветной цели — полету человека. Построенный ими новый шар был крупнее: высота 22,7 метра, диаметр 15 метров. В нижней его части крепилась кольцевая галерея, рассчитанная на двух человек. В середине галереи был подвешен очаг для сжигания крошеной соломы. Находясь под отверстием в оболочке, он излучал тепло, подогревавшее воздух внутри оболочки во время полета. Это позволяло сделать полет более длительным и в какой-то мере управляемым. Король Франции Луи XVI запретил авторам проекта принимать личное участие в полете. Столь рискованную для жизни задачу, по его мнению, следовало поручить двум преступникам, приговоренным к смертной казни. Но это вызвало бурные протесты Пилатра де Розье, активного участника постройки монгольфьера. Он не мог смириться с мыслью о том, что в историю воздухоплавания войдут имена каких-то преступников, и настаивал на личном участии в полете. Разрешение было получено. Другим «пилотом» стал поклонник воздухоплавания маркиз д'Арланд. И вот 21 ноября 1783 года человек наконец-то смог оторваться от земли и совершить воздушный полет. Монгольфьер продержался в воздухе 25 минут, пролетев около девяти километров.



        Стремясь доказать, что будущее воздухоплавания принадлежит шарльерам (так называли аэростаты с оболочками, наполненными водородом), а не монгольфьерам, профессор Шарль понимал, что для этого нужно осуществить полет людей на шарльере, причем более эффектный, чем полет братьев Монгольфье. Создавая новый аэростат, он разработал ряд проектно-конструкторских решений, которые затем использовались на протяжении многих десятилетий. Построенный им шарльер имел сетку, обтягивавшую верхнюю полусферу оболочки аэростата, и стропы, с помощью которых к этой сетке подвешивалась гондола для людей. Для управления высотой полета использовались специальный клапан в оболочке и балласт, хранящийся в гондоле. Был предусмотрен и якорь для облегчения посадки на землю. 1 декабря 1783 года шарльер диаметром более девяти метров взял старт в парке Тюильри. На нем отправились профессор Шарль и один из братьев Робер, принимавших активное участие в работах по постройке шарльеров. Пролетев 40 километров, они благополучно опустились возле небольшой деревеньки. Затем Шарль в одиночку продолжил путешествие. Шарльер пролетел пять километров, забравшись на небывалую для того времени высоту — 2750 метров. Пробыв в заоблачной вышине около получаса, исследователь благополучно приземлился, завершив, таким образом, первый в истории воздухоплавания полет на аэростате с оболочкой, наполненной водородом.





 



Источник: /users/104

Билл Гейтс выбрал прототип унитаза будущего

Поделиться



        Туалет на солнечных батареях, который превращает мочу и кал в водород и электричество, получил Гран-при ($100 тыс.) конкурса, проводившегося при поддержке Фонда Билла и Мелинды Гейтс.

         Победитель был объявлен на туалетной ярмарке вышеназванной организации в Сиэтле (США), в которой приняли участие десятки недорогих и экологичных альтернатив обыкновенному унитазу. Принцип работы демонстрировался на синтетических фекалиях, изготовленных из сои в количестве 50 литров.







        Туалет с водяным сливом удобен и гигиеничен, но эта технология имеет недостатки: она использует чистую воду и избавляется от потенциального источника питательных веществ и энергии. Для 2,6 млрд человек, не имеющих доступа к канализации, это неоправданная трата ресурсов. Поэтому год назад г-н Гейтс предоставил финансирование восьми проектам по изобретению такого туалета, эксплуатация которого потребует всего 5 центов в день, но при этом он будет восстанавливать соль, воду, питательные вещества и энергию.

         Лучше всех с задачей справились Майкл Хоффман из Калифорнийского технологического института (США) и его коллеги, которые приспособили солнечную энергию для запуска электрохимического реактора, расщепляющего человеческие отходы для производства водорода. Газ может храниться и использоваться для работы реактора в ночное время и пасмурные дни.





         $60 тыс. и диплом за второе место — у Сохайла Хана из Университета Лафборо (Великобритания). Он и его коллеги разработали туалет, который преобразует наши отходы в биологический древесный уголь (его можно жечь) и чистую воду.

         $40 тыс. за третье место ушли к Ю-Лин Чен из Университета Торонто (Канада) и её коллегам, туалет которых обезвоживает и химически сжигает твёрдые отходы, дезинфицируя их за 24 часа.

         Туве Ларсен из института водных исследований Eawag (Швейцария), Харальд Грюндл из студии EOOS (Австрия) и их коллеги получили специальный приз в $40 тыс. «за выдающийся дизайн пользовательского интерфейса туалета».

         По словам Карла Хенсмана, отвечавшего за конкурс, решение об особой премии было принято в последний момент: просто судей впечатлила конструкция, которая выглядела очень дорого, но по-прежнему подходила под критерии конкурса. Привлекательный экстерьер — немаловажный фактор, подчёркивает г-н Хенсман, так что это дизайнерское решение имело бы смысл сочетать с эффективными техническими подходами других команд. В конструкции туалета используются ножной насос, возвращающий воду в систему, и прозрачная труба, сквозь которую видно, как чистая вода наполняет бачок.  Г-н Хенсман отмечает, что все восемь участников просят ещё денег для дальнейшего развития своих идей. Цель проекта — получить к 2015 году готовое к широкомасштабным испытаниям устройство.





Источник: /users/104

Эффективный союз солнечной панели и топливного элемента

Поделиться



        Одна из причин, по которой солнечные панели до сих пор не приобрели доминирующую роль в мировой энергетике, это то, что материалы, из которых они изготавливаются, весьма недолговечны и требуют постоянного обновления, что увеличивает стоимость производимой энергии. Эти материалы очень часто перегреваются и выходят из строя либо же просто деградируют в процессе использования, что снижает их шансы в конкурентной борьбе с другими возобновляемыми источниками энергии, такими как ветер или гидрогенераторы.

        Группа учёных во главе с Михаилом Замковым из Bowling Green State University предложили новое решение этой проблемы в виде синтеза двух видов неорганических нанокристаллов, каждый из которых является более прочным и долговечным, чем органические аналоги. В статье, опубликованной в журнале Visualized Experiments, учёные фокусируются на жидком синтезе двух нанокристаллов, которые производят водород и электрический заряд под воздействием света.





        «Основным преимуществом данного метода является возможность без применения органики напрямую совместить поглотитель света и катализатор реакции» — сказал Михаил Замков.

        Новые солнечные панели сочетают в себе технологию фотогальванических элементов, которые могут генерировать энергию в течение дня, и технологию производства водородного топлива, которое будет питать топливные элементы в ночное время. Это стало возможным благодаря двум новым типам нанокристаллов, которые заменяют органические молекулы, традиционно применяемые в производстве солнечных панелей.

        Исследователи из группы Замкова говорят: «Нанокристаллы являются уникальными по двум причинам: благодаря своей конструкции они сочетают два совершенно разных способа производства энергии и они являются полностью неорганическими, что делает их более долговечными. Первый тип нанокристаллов имеет палочковидную форму и позволяет производить водород под воздействием солнечно света. Второй тип состоит из слоёв, наложенных друг на друга, и обладает фотогальваническими свойствами»

        По словам исследователей, замена традиционных материалом их новым детищем также позволит солнечной панели стать более прочной и долговечной по сравнению с теми, что были произведены с применением обычных органических материалов. Органические соединения очень восприимчивы к воздействию высоких температур и ультрафиолетового излучения, поэтому замена их неорганическими аналогами может сыграть  в пользу удешевления солнечной энергии.





        Эти кристаллы не только менее чувствительны к тепловому воздействию и ультрафиолетовым излучения, но они также не страдают от проблемы деградации, которая свойственна их органическим аналогам. Солнечные панели из органических материалов очень часто оказываются «истощены» в процессе эксплуатации, а работоспособность нанокристаллов может быть возобновлена при помощи простой метаноловой «стирки».

        Таким образом, новые нанокристаллы, изготовленные из селенида цинка и сульфида кадмия с добавлением платинового катализатора, могут стать основным элементом в создании комбинированного метода производства энергии из солнца – эффективный союз солнечной панели и топливного элемента. Он обеспечит снабжение экологически чистой энергией 24 часа в сутки. В то же время, срок службы такой технологии будет гораздо больше тех 20 лет, которые сейчас являются стандартными для обычных солнечных панелей.

Источник: /users/104

BMW Hydrogen 7 - адаптация технологий космоса к земной жизни

Поделиться



        Космос – сфера самых дорогих, передовых и совершенных технических решений. С точки зрения экономики ограничивать область применения эффективных технологий лишь космическими исследованиями – непростительное расточительство. Чтобы «приземлить» небесную технику Европейское космическое агентство ESA осуществляет Программу передачи технологий (Technology Transfer Programme, TTP).

        Назначение TTP – адаптация технологий космоса к земной жизни. Работая в рамках программы, австрийская компания MagnaSteyr адаптировала разработанную для ракеты Arian систему транспортировки и хранения жидкого водорода к использованию в автомобилях.

        Преимущества водорода как эффективного и экологически чистого топлива хорошо известны. Однако его широкому использованию пока мешают определенные свойства вещества. Молекула водорода – самая маленькая во Вселенной. Его чрезвычайно трудно удержать в замкнутом объеме.





        Чтобы удержать водород и использовать в качестве ракетного топлива, его охлаждают до экстремально низкой температуры. Но и в этом случае к герметичности трубопроводов и емкостей предъявляются особые требования.

        По заказу ESA компания MagnaSteyr принимала участие в разработке резервуаров и трубопроводов Arian. Главная проблема при этом состояла в том, чтобы найти жесткие и прочные уплотнительные материалы. Накопив определенный опыт, MagnaSteyr смогла применить его при создании топливной системы автомобиля, использующего в качестве топлива водород.

        Результатом сотрудничества MagnaSteyr и концерна BMW стало рождение битопливной модели BMW Hydrogen 7, способной работать как на водороде, так и на бензине. Участие MagnaSteyr в проекте заключалось в разработке и создании топливного бака и системы трубопроводов.

        Температура жидкого водорода -253 градуса Цельсия. Чтобы водород оставался в жидком состоянии, его надо охлаждать. Вместо этого 114-литровый водородный бак BMW Hydrogen 7 очень хорошо изолирован от внешней среды. Его термоизоляция по эффективности эквивалентна слою пенополистирола толщиной в 17 метров. Она позволяет удерживать нужную температуру внутри бака в течение двух недель.





        В течение 2007-2008 годов BMW построила 100 водородных автомобилей. Некоторые из этих роскошных седанов до сих пор используются для трансфера VIP-персон на специальных мероприятиях.

        Как отмечает пресс-секретарь BMW Ральф Хубер (Ralph Huber): «Мы многое узнали с помощью этих машинах. На них были пройдены миллионы километров». Проект доказал свою практическую целесообразность, но также и обратил внимание на ограничения, для которых должны быть найдены технические решения, прежде чем автомобили с приводом на жидком водороде станут массовыми.

        Среди проблем Ральф Хуберт называет ограниченное количество водородных заправочных станций, их во всем мире на сегодня меньше десятка. Вторая проблема – водород все же нагревается и испаряется. Например, владелец, вернувшийся к оставленному в аэропорту водородному автомобилю через две недели, застанет его с пустым баком.

        Тем не менее, «космический бак» разработанный MagnaSteyr стал первым шагом на пути использования водорода в качестве автомобильного топлива автомобилями BMW. Как считает Ральф Хубер: «В долгосрочной перспективе водород будет одним из наших решений для устойчивости и мобильности».

 

Источник: /users/104

Водород из воды, ржавчины и солнечного света

Поделиться



        Консервация и удобное хранение энергии полученной от солнечных батарей проблема не менее насущная, чем эффективность фотоэлектрических преобразований. Как обеспечить доступность энергии в любое время дня или ночи?

        Исследователи из Федеральной политехнической школы в Лозанне (École polytechnique fédérale de Lausann, EPFL) разрабатывают технологию, которая сможет трансформировать солнечную энергию в водород, чистое топливо с нейтральным углеродным следом.

        Ингредиенты процесса самые простые и распространенные, вода и оксид железа, или по-простому – ржавчина. Кевин Сивула (Kevin Sivula) вместе с коллегами намеренно ограничились недорогими и распространенными, легко восстанавливаемыми материалами, чтобы получить жизнеспособный и недорогой метод производства солнечного водорода. Их устройство еще в экспериментальной стадии, но о нем уже написал журнал Nature Photonics.

      «Самый дорогой материал в нашей установке – стеклянная пластина», — объясняет Сивула. Эффективность устройства пока еще остается низкой, от 1,4 до 3,6%. Но у технологии большой потенциал. «С нашей дешевой концепцией на основе оксида железа мы надеемся достичь эффективности 10% в течение нескольких лет при стоимости менее $80 за один квадратный метр [рабочей поверхности устройства]. При такой цене мы сможет конкурировать с традиционными методами производства водорода».





        Сама идея не нова. Над ней работают различные ученые уже более 40 лет. В полностью автономном устройстве, состоящем из двух слоев, электроны, выделяемые оксидным полупроводником под действием солнечного света, используются для разделения молекулы воды на кислород и водород. Водород извлекается при помощи ячеек с сенсибилизированным красителем.

        Полупроводник в данном случае – обычная ржавчина. «Это стабильный и распространенный материал, он уже не будет ржаветь дальше! Но это один из худших доступных полупроводников», — признает Сивула. Чтобы улучшить свойства материала, ученые обогащают его наноструктурированным оксидом кремния и покрывают тонким слоем оксидов алюминия и кобальта.

        Второй слой рабочей поверхности устройства состоит из красителя и диоксида титана. Он позволяет придавать выделенным полупроводником электронам достаточно энергии для извлечения водорода из воды.

        По словам исследователей, своих результатов они смогли добиться благодаря использованию последних достижений в изучении оксида железа и диоксида титана. Теоретический предел эффективности их технологии может составить 16% без существенного увеличения стоимости. Возможно, со временем такие системы смогут значительно увеличить потенциал солнечной энергетики.

 

Источник: /users/104

6 часов электроэнергии за один поход в туалет

Поделиться



        Кто сказал, что девочки подростки не любят науку? Четыре предприимчивых девочки из Нигерии разрушили этот стереотип, изобретя генератор электроэнергии, который работает на…моче.

        Даже учитывая то, что экономика Нигерии находится на подъеме, больше половины из 162 миллионов граждан этой страны не имеют доступа к электричеству, и даже те, кто имеет, не могут быть уверенны, что электричество будет каждый день.

       Федеральное правительство предприняло шаги к улучшению ситуации – приватизировав все электростанции и запланировав работы по их модернизации и обновлению оборудования.





        Тем не менее, четыре девочки подростка не могли ждать, и нашли свое решение проблемы энергоснабжения. В качестве ресурса девочками было решено использовать свободный, неограниченный легкодоступный, и не зависящий от правительства материал.

        Четырнадцатилетние девочки Дуро-айна Адебола (Duro-Aina Adebola, Akindele Abiola), Акинделе Абиола (Akindele Abiola), Фалик Олуватоин (Faleke Oluwatoyin) и пятнадцатилетняя Белла Ениола (Bello Eniola) представили свое изобретение на выставке устройств, сделанных своими руками (Maker Faire Africa), которая проходила в Лагосе 5-6 ноября. К слову сказать, это больше чем просто выставка новых проектов: здесь новые технологии активно обсуждаются и лучшие из них находят путевку в жизнь.





        Согласно проекту, мочу помещают в электролитическую камеру, которая раскладывает мочевину (карбамид) на азот, воду и водород. Водород проходит через водяной фильтр для очистки, а затем прокачивается через емкость с жидкой борной кислотой, которая используется для удаления влаги из газообразного водорода. Этот очищенный водород попадает в генератор и в итоге один литр мочи обеспечивает шесть часов электроэнергии.

        Хотя идея использования отходов жизнедеятельности человека в качестве источника энергии сама по себе очень привлекательна, прототип устройства имеет ряд потенциальных проблем, которые нужно решить, прежде чем идея станет реальностью.

        Электролиз мочевины для получения водорода требует электрической энергии. В силу этого урина не может быть использована для получения электричества в районах с полным отсутствием электропитания.

        «Это замечательная идея и, несомненно, приятно видеть людей, работающих для преобразования человеческих отходов жизнедеятельности на что-то действительно полезное. Определенно, это самый неожиданный проект на выставке, но учитывая необходимые требования, я был бы удивлен, если бы общий результат всего проекта был бы положительным», сказал Оливер Варр (Oliver Warr), исследователь Университета Манчестера (University of Manchester). «Если бы был альтернативный способ получения водорода, например микробный, было бы лучше».





        «В состав мочи входит не только карбамид», объясняет Варр. «В ней также много соли. Електролиз соленой воды создает больше водорода, также как и хлор, которые могут сочетаться с водородом, образуя соляную кислоту – это не самые лучшие условия для долголетия самого генератора»

        Все это, а так же вопросы, связанные со сложностями безопасного хранения водорода не могут гарантировать успешную перспективу устройству. Но, несомненно, этот проект демонстрирует потенциал использования обильных ресурсов человеческой жизнедеятельности для создания полезного продукта. Будем надеяться, что проект найдет своего инвестора, и такая полезная идея будет когда-нибудь реализована.

 

 

Источник: /users/104

Серверные фермы на чистой энергии

Поделиться



        Серверные фермы используют море энергии. Сколько, спросите вы? По данным CNN, больше, чем вся автомобильная промышленность в процессе производства автомобилей и грузовиков. Если б интернет был страной, то он занял бы пятое место по использованию энергии и производству парниковых газов.

        На сегодняшний день ряд крупных пользователей серверов пытаются повернуть эту реку вспять. В Google заявляют, что выбросы запланировано довести до нуля. Это настоящий подвиг, если учесть, что в 2010 году компания произвела 1,5 миллиона тонн диоксида углерода (самые свежие доступные данные за год). 30 тысяч работников Google обеспечили совокупный углеродный след, который равен выбросам целого города с 200 тысячами жителей.

        Мы уже видели, что Google предпринимает экологические меры, установив 395 зарядок для электромобилей в своем корпоративном автопарке. Компания работает над автономной транспортировкой и обеспечивает подвоз сотрудников на 73 построенных по собственному заказу автобусах (с бесплатным беспроводным интернетом!), чтобы они не ехали на работу поодиночке.





        Но серверы – большая проблема. Они нагреваются, и счета за охлаждение громадные. Google вложила инвестиции в компанию «BrightSource Energy», которая создает большую солнечную тепловую электростанцию в пустыне Мохаве, а также в геотермальные проекты компании «AltaRock». Без сомнений, мировые серверные фермы следовало бы все вместе отправить в Исландию, где электричество фактически слишком дешевое для измерения благодаря: а) крошечному населению, б) громадному потенциалу геотермальных установок и гидроэлектростанций. Одна проблема – вулканы.

        Энергетические инвестиции Google не так уж и велики, принимая во внимание размеры компании. Но она взяла обязательство покупать 12 процентов необходимой энергии из «зеленых» источников (ветряные и солнечные фермы). Чего она не сделала – это не построила собственные серверы на экологически чистой энергии. Именно потому свежие новости из корпорации «Microsoft» вызывают интерес. Компания запустила пилотную программу по приведенной схеме, которая предусматривает сбор биогаза из станций по очистке сточных вод (распространенная на сегодняшний день технология). Из него выделяют водород, который используется для производящих электричество топливных элементов, которые в свою очередь подключены к информационному центру.





        В основе этой технологии лежит анаэробный биореактор, который также используется в молочных фермах для производства электричества из метана коров. На станциях переработки сточных вод биореакторы обеспечивают разложение органического материала при помощи особенных микроорганизмов, в результате чего получается богатый водородом биогаз метан.

        Компания «Fuel Cell Energy» производит жидкие карбонатные топливные элементы гигантских размеров, которые всасывают метан и вырабатывают электричество в промышленных масштабах. Кроме того, они генерируют тепло, которое направляется назад в биореакторы, обеспечивающие в жарких условиях высокую производительность.

        Есть кое-то еще. Как заявляют в Microsoft, в конце процесса все же остается некоторый объем СО2 как побочный продукт электролиза в топливных элементах. Качество СО2 достаточно высокое для повторного использования в промышленных целях. Иными словами, установка превращает загрязнитель в ценный товар и отправляет его для использования в коммерческих целях.

        «Информационные фермы обычно используют громадные объемы энергии. Появляется вопрос об экологически ответственном обеспечении электричеством. Мы используем биогаз как основной источник энергии, а электросеть выступает запасным вариантом, то есть мы фактически перевернули обычную схему. В наши намерения входит запуск установки примерно в середине следующего года. Топливные элементы находятся прямо около информационного центра и станции по переработке сточных вод».

        По словам Боттона, на данный момент топливные элементы производят электричество по цене 15 центов за киловатт. Это довольно дорого, но при этом можно избежать покупки дорогостоящих генераторов. Кроме того, источник энергии очень надежный, а информационные центры теряют много денег за каждую минуту простоя. Да, он подключен к сети, но может работать и без нее.

        Как далеко готова зайти Microsoft? Руководитель научных исследований компании Син Джеймс говорит, что в данное время проводится детальное изучение возможностей биогаза. «Наш пилотный проект предназначен для поиска стабильного, чистого, настраиваемого и экономически эффективного источника энергии для информационных центров, — рассказывает он. – Надеемся, что эта практика станет наилучшей и для нашего оборудования, и в других сферах промышленности в будущем».

 

прямо около информационного центра и станции по переработке сточных вод».

Источник: /users/104

Mercedes Ener-G-Force на воде

Поделиться



        Сегодняшний Mercedes Gelandewagen – это автомобиль «родом из детства». Дебютировав в 1979 году, G-класс благополучно дожил до наших дней, не претерпев существенных переделок. Но время идет, фанаты внедорожника с замиранием сердца ждут, что станет с их любимой игрушкой в ближайшем будущем. Завесу тайны приподняли дизайнеры, представив на автосалоне в Лос-Анджелесе новаторский концепт, который, возможно, к 2025 году превратится в настоящий автомобиль.

        Видение компанией будущего внедорожника выразилось в концепте Mercedes Ener-G-Force, представленном как полицейский автомобиль Highway Patrol Vehicle. Трудно предположить, что немецкая полиция осаждает Mercedes заявками. Может быть, сказывается потепление международных отношений, что и вызвало к жизни идею «передать» военную машину в полицию.





        Штатные прорицатели Mercedes видят будущую обстановку на дорогах в довольно мрачных тонах. По их мнению, бардака будет еще больше, чем сейчас, что будет обусловлено непрерывно и непомерно растущим объемом трафика. Как предупреждает Mercedes в пресс-релизе: «Правоохранительные органы должны готовиться к еще более переполненным дорогам, значительному увеличению численности населения и изменениям в поведении человека».

        Новое время потребует новых полицейских машин, на которых стражи порядка смогут быстро добраться до любого места в любой обстановке. Ener-G-Force предоставит им такую возможность, причем с минимальным ущербом окружающей среде.

        Концепт подружит с природой необычная силовая установка. Под капотом внедорожника будет спрятана настоящая электростанция на топливных элементах, преобразующая в энергию водород, полученный из воды с помощью «гидроконвертера». Электроэнергия требуется четырем электродвигателям, каждый из которых нагружен на собственное колесо.

        Вода, синтезированная в результате сжигания водорода, будет возвращаться обратно в систему и снова разлагаться для получения водорода. Непонятно, каким образом на практике будет реализован этот «вечный двигатель», но по задумке дизайнеров от одной заправки водяных танков, размещенных, кстати, на крыше, концепт сможет пробежать до 800 километров.





        Среди других особенностей концепта – минимальное остекление кабины. Эта мера, по мнению дизайнеров, необходима, чтобы защитить экипаж патрульного автомобиля. Надо полагать – от превратностей «изменений в поведении человека»?

        Непревзойденную проходимость концепту предоставят огромные колеса диаметром в 20 дюймов. Наверняка предполагается оснастить новинку новомодными устройствами, каким либо образом предотвращающими или компенсирующими проколы шин. На эту мысль наталкивает отсутствие запасного колеса, вместо которого в Mercedes Ener-G-Force предусмотрен футуристический инструментальный ящик, для доступа к которому не придется открывать заднюю дверь.

        Если заглянуть новому концепту «в глаза», то сразу становится ясно, что это за машина. «G-класс» – значит «G-класс», даже светодиодные фары внедорожника выполнены в необычной форме буквы G.

 

Источник: /users/104

Нанодеревья для водорода

Поделиться



        Прорыв исследователей из Инженерной Школы Университета Калифорнии в Сан-Диего может в скором времени предложить экологически чистый и весьма недорогой способ получения водорода – топлива, свободного от углеродного следа – за счет использования новых древовидных наноструктур. Вертикальная древовидная структура, получившая название «нанодерево», используется для максимизации захвата солнечной энергии с последующим выделением водорода.





        «С использованием структуры данного типа, исходя из наших вычислений, почва для химических реакций улучшается, по крайней мере, в 400 тысяч раз» — сказал доктор электротехники Ке Сан, глава исследования. В отчете об исследовании, опубликованном в журнале Nanoscale, ученые говорят, что они строили своеобразные леса из крошечных нанодеревьев, которые позволяют осуществлять захват солнечной энергии намного более эффективно, имитируя способ поглощения энергии, который используют настоящие деревья.

        Вполне очевидно, что вдохновением для команды учёных послужили разработки, связанные с искусственным фотосинтезом. Процесс фотосинтеза заключается в том, что растения поглощают солнечный свет, одновременно собирая углекислый газ и воду из атмосферы и далее создавая углеводы для питания и роста. Команда Ван также надеется использовать механизм естественного фотосинтеза для улавливания оксида углерода из атмосферы и сокращения содержания парниковых газов в окружающей среде.





        Большая часть исследований в области получения водородного топлива сосредоточена на замене сегодняшних технологий, использующих ископаемое топливо, аналогичными, но с использованием чистых источников энергии, не имеющих побочного продукта в виде парниковых газов. Разработка команды Вана, так называемые «3D-разветвленные наномассивы», использует для получения водорода фотоэлектрохимическое расщепление воды на основе солнечного света.

        Сама идея такого солнечного электролиза далеко не нова, но основной проблемой разработок прошлых лет была высокая цена платиновых катализаторов, необходимых для осуществления таких химических реакций. Ранее учёными уже были разработаны некоторые альтернативы в этой области, начиная от идеи производства водорода в солнечных коллекторах и заканчивая потенциальной возможностью использования более дешевых никелевых и кобальтовых катализаторов.

        Но прорыв группы Вана заключается сразу в нескольких нововведениях. Во-первых, в технологии предусматривается использование обильного солнечного света, а катализаторами химических реакций выступают дешевые, но перспективные кремний и оксид цинка. Во-вторых, прорыв также включает в себя уже описанные выше наноразмерные структурные изменения в самом механизме поглощения солнечного света. Данный фактор является ключевым в повышении эффективности процесса, ведь разработанные учёными «нанодеревья» идеально подходят для захвата максимального количества солнечного света.





        Как сказал Ван, секрет заключается в том, что древовидные структуры по-настоящему поглощают солнечный свет, в то время как плоские поверхности просто отражают его. Он также добавил, что разработанные наноструктуры напоминают клетки сетчатки в глазу человека. Казалось бы, вполне логичное решение, ведь стоит только посмотреть на фотографии Земли из космоса: самые светлые места – это плоские поверхности – океаны и пустыни, которые отражают больше всего света, в то время как территории, засаженные лесами, выглядят более тёмными.

        По словам исследователей, вертикальная трёхмерная наноструктура также позволяет увеличить выход водорода. Здесь действует аналогия с кипящей водой: в большой кастрюле с кипящей водой пузырёк должен стать очень большим, чтобы выйти на плоскую поверхность. В случае использования наноструктур, размер пузырька может быть минимальным, поэтому водород извлекается гораздо быстрее. Более того, площадь поверхности для извлечения водорода увеличивается в 400 тысяч раз.

 

Источник: /users/104