3 technologijos, kurios neįprastos net 2019 m

2024 Autorius: Seth Attwood | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-12-16 16:11

Branduolinė mikrobaterija, pirmoji pasaulyje „bangų“jėgainė ir povandeninis laivas. Dabar mes jums papasakosime daugiau apie šiuos tris neįprastus pokyčius.

„Amžinoji“branduolinė baterija NanoTritium

2005 metais Kanados kompanija CityLabs pradėjo aktyviai kurti bateriją, kuri galėtų tarnauti daugelį metų. Savo tyrimuose inžinieriai pradėjo nuo Larry Olseno vystymosi, kuris prasidėjo XX amžiaus aštuntajame dešimtmetyje. Tada Olsenas pasiūlė radioizotopinio energijos šaltinio modelį.

O 2008 m., praėjus trejiems metams nuo darbų pradžios, „CityLabs“pasiūlė „parduoti“pirmuosius NanoTritium pavyzdžius – komercinę P100 bateriją. Jo maksimali galia nedidelė – tik septyniasdešimt penki nanovatai, skirtingos versijos gali pagaminti nuo penkiasdešimties iki trijų šimtų nanoamperų. Tarnavimo laikas - dvidešimt metų (su pliusu, kaip sako kūrėjai). P100 baterijų išleidimo forma yra LCC 44 ir LCC68 mikroschemų forma.

Skirtingai nuo cheminių baterijų, NanoTritium yra fizinis energijos šaltinis, tai yra, jame nėra aktyvių cheminių medžiagų. Nors eksploatacijos metu išsiskiria helio, jo yra labai mažais kiekiais ir toksinio pavojaus nekelia. Taip pat saugus žmonėms ir spinduliuotei dėl tričio skilimo (mokslininkų manymu), nes jis plinta ore tiesiog kelis milimetrus nuo akumuliatoriaus.

Tričio akumuliatoriaus P100 veikimo schema

Baterijos pagrindas yra tričio skilimas (tai sunkus vandenilio izotopas, labai retas ir brangus). Tričio pusinės eliminacijos laikas yra kiek daugiau nei dvylika metų. Jis gaunamas dviem būdais – apšvitinant litį ličio izotopu ir neutronais arba apdorojant „sunkųjį“vandenį iš reaktorių.

2018 m. „CityLabs“pristatė naują „NanoTritium“seriją P200 – maitinimo šaltinį, kurio įtampa svyruoja nuo 0,8 iki 2,4 volto, o srovės stiprumas – nuo 52 iki 156 mikroamperų. Baterijos gali veikti minus keturiasdešimties – plius aštuoniasdešimties laipsnių Celsijaus temperatūroje.

Tokių mažos galios baterijų pritaikymas iš tikrųjų yra gana įvairus: slėgio / aplinkos temperatūros jutikliai, išmanieji jutikliai, medicininiai implantai, įkraunamos ličio baterijos, pusiau pasyvus ir aktyvus RFID (radijo dažnio identifikavimas), silicio laikrodžiai, SRAM atminties atsarginė kopija, giliavandeniai alyvos gręžinių jutikliai, mažos galios procesoriai (pvz., ASIC, FPGA, MicroController blokai ir kt.).

Pelamis Wave Power – „jūros gyvatės“, mintančios bangas

Energija, kurią sukuria Žemės jūrų ir vandenynų bangos, yra didžiulė. Buvo net mokslininkų, kurie paskaičiavo, kad tai prilygsta dviem teravatams. Tikslus skaičius ar ne, nėra taip svarbu, svarbiausia, kad šis išteklius būtų atsinaujinantis ir jokiu būdu nedarytų įtakos ekologinės padėties pasaulyje blogėjimui.

Škotijos inžinieriai iš Pelamis Wave Power kompanijos bandė panaudoti šią energiją ir sukūrė nuostabų mechanizmą. Jo kūrimas prasidėjo dar 1998 metais – tada ir kilo idėja, tačiau įmonė ilgai nerado jo statybai reikalingų lėšų. 2002 m. gavus mokslinių tyrimų stipendiją, Pelamis Wave Power buvo pastatytas prototipas. Jos pagrindu 2005 metais buvo pasirašyta sutartis su Portugalijos įmone Enersis dėl pirmosios pasaulyje „bangos“elektrinės statybos.

Portugalijos stoties pagrindas yra keitikliai Pelamis P-750, kurių kiekvienas yra šimto keturiasdešimties metrų ilgio ir trijų su puse metro „storio“, jie taip pat sveria daug - apie septynis šimtus penkiasdešimt tonų (pilnai pakrauti). Pelamis P-750 yra pusiau panardinta konstrukcija iš keturių sekcijų, sujungtų specialiais vyriais. Siūbuojant ant bangų, ties šiais vyriais linksta „raudonosios jūros gyvatės“atkarpos.

Kiekvienas keitiklis naudoja tris energijos konvertavimo modulius. Jie susideda iš sudėtingos uždaros hidraulinės sistemos, kurioje hidrauliniai stūmokliai pumpuoja alyvą, verčia suktis elektros generatorius. Taip pat reikia protingai dėti keitiklius – kur daugiau bangų, ten, stipriau ant jų siūbuodamas, Pelamis generuos daugiau elektros.

2008 metų rudenį prie šiaurės vakarų Portugalijos pakrantės, netoli Povua de Varzima, Agucadoura Wave Farm elektrinė pagamino pirmąją iš bangų „paimtą“elektros energiją. Didžiausia vienos "gyvatės" -keitiklio Pelamis P-750 galia yra 750 kW. Portugalijos elektrinėje yra trys įrenginiai. Taigi, remiantis skaičiavimais, jie gali tiekti iki dviejų su ketvirtadaliu megavatų (turiu pasakyti, kad paleidžiant vidutiniškai kiekvienas įrenginys pagamino šimtą penkiasdešimt kilovatų arba keturi šimtai penkiasdešimt kartu).

Tolimesnis šios neįtikėtinos instaliacijos likimas liūdnas. Po dviejų mėnesių eksploatavimo jis buvo atjungtas ir grąžintas Pelamis Wave Power, kad būtų ištaisytos jungties guolių problemos. Tuo pačiu metu Babcock & Brown (PWP įkūrėjas) dėl finansinių sunkumų buvo priversta samdyti trečiosios šalies vadovą. „Pelamis“projektas oficialiai uždarytas.

PS. Tačiau tai dar ne istorijos pabaiga. 2016 metų spalį Kinijos bendrovei pristačius panašų jūros gyvatės gaminį, buvę Pelamis Wave Power darbuotojai spėliojo apie pramoninį šnipinėjimą: po Kinijos delegacijos vizito 2011 metais įmonės pastate dingo keli nešiojamieji kompiuteriai.

Na, dar viena technologija, veikiau kaip pramoga:

Nuostabi kaklo nimfa, „skraidanti“po vandeniu

Įsivaizduokite – aparatas, panašus į lengvo variklio lėktuvą, sklandžiai siūbuojantį ant bangų. Ir tada pilotas, įsitikinęs, kad keleiviai sėdi savo vietose, jį pagreitina, priversdamas „nerti“… Ir vis tolyn nuveda jį nuo putojančio vandens paviršiaus į nepamirštamą kelionę po vandeniu..

Toks įrenginys iš tikrųjų egzistuoja. Jo vardas yra Necker Nymph, pirmoji tokio tipo povandeninė transporto priemonė. Konstrukcija turi atvirą kabiną, pasižymi teigiamu plūdrumu, o svarbiausia – naudoja ne įprastą nardymo būdą (balastą), o „aerodinamines“sparnų savybes.

Laive gali būti trys žmonės – vienas „pilotas“ir du „keleiviai“. Nuo atvažiuojančio vandens juos apsaugo aptvarai, kaip ir lenktyniniuose automobiliuose – specialūs „priekiniai stiklai“, mažinantys vandens srauto slėgį. Daugiau panoraminį vaizdą iš atviros kabinos sunku įsivaizduoti! Valdymą atlieka pilotas naudodamas vairasvirtę.

Vairasvirte valdomas pakreipimas, riedėjimas ir posūkis, o droselio svirtis – judėjimas pirmyn ir atgal. Skrydžio ir navigacijos kompiuteris (FAN-C), panašus į naudojamus šiuolaikiniuose naikintuvuose, stebi greitį, gylį ir palaiko nardymą iš anksto nustatytose ribose. Laive taip pat sumontuota triguba perteklinė gyvybės palaikymo sistema, kuri automatiškai grįš į paviršių bet kokio gedimo atveju.

Nardymo trukmė – dvi valandos (tiek oro narų cilindruose), didžiausias gylis – apie trisdešimt metrų, mažiausias greitis po vandeniu – apie du km/h (šiek tiek daugiau nei vienas mazgas), didžiausias – apie trisdešimt metrų. vienuolika km/h (šeši mazgai). Necker Nymph matmenys: 4, 6x3, 0x1, 2 m, svoris septyni šimtai penkiasdešimt kg.

„Hawkes Ocean Technologies“(HOT) tokio tipo aparatus pradėjo kurti 1990-ųjų pabaigoje, kai „DeepFlight“povandeniniai aparatai panirimui nenaudojo balasto, o panaudojo sparnų sukurtą „neigiamą keltuvą“. Necker Nymph taip pat buvo sukurtas kodiniu pavadinimu DeepFlight Merlin.

Šio nuostabaus įrenginio savininkas yra „Virgin Group“vadovas Richardas Bransonas, o Grahamas Hawkesas jį sukūrė ir sukūrė. Įrenginio kaina yra 670 000 USD.