Odnawialne źródła energii to nie tylko wiatr, słońce i woda. Jak powstaje energia elektryczna? Energia jest dla nas oczywistym sposobem zasilania wszelkich potrzebnych urządzeń: czy to podłączanych do gniazdka, czy też działających z wykorzystaniem baterii. Wydawać by się mogło, że z prądu możemy korzystać niemal bez ograniczeń, gdyż nie należy do zasobów ograniczonych: zawsze możemy wyprodukować go więcej. Jak jednak pokazuje rzeczywistość, nie jest to ani łatwe, ani tanie, stąd coraz to nowsze – i ciekawsze – sposoby generowania energii elektrycznej, a także, równie potrzebnej, energii cieplnej.
Odnawialne źródła energii Fot. Sergey Nivens/Shutterstock
-
Meduzy wesprą medyków?
Meduzy. Fot. Andrii Romanov/Shutterstock
Meduzy świecą w ciemności dzięki białkom zielonej fluorescencji (ang. green fluorescent protein, GFP). Nie świecą samodzielnie; dzieje się to w przypadku wystawienia meduzy na inne światło, z zakresu niebieskiego do ultrafioletu. Naukowcom z Göteborga (Szwecja) udało się takie białka umieścić na aluminiowych elektrodach: ekspozycja na promienie ultrafioletowe sprawiła, że białka wyprodukowały elektrony, dzięki którym w skonstruowanym obwodzie wytworzyła się energia elektryczna.
Białka, przyczepione do nanorobotów, mogłyby oświetlać wnętrze ludzkiego organizmu, ułatwiając lekarzom badania i operacje.
-
Energia tłumu
Rozkład ciepła w górnej partii ludzkiego ciała. Fot. Anita van der Broek/Shutterstock
Skoro już mowa o ludzkim organizmie – kiedy tylko się poruszamy, produkujemy energię cieplną. Już w pierwszej dekadzie XXI w. do ogrzania swojej siedziby postanowiło to wykorzystać szwedzkie biuro nieruchomości Jernhusen. W tym celu uruchomiono instalację, która przechwytuje energię cieplną użytkowników pobliskiej głównej stacji kolejowej. Jak tłumaczył wtedy Karl Sundholm, menedżer projektu w Jernhusen, codziennie przez stację przewija się około 250 tys. ludzi – sama ich obecność generuje ciepło. Ale oni generują go o wiele więcej, kupując jedzenie, napoje, gazety czy książki.
Ciepło jest przechwytywane przez specjalną instalację, następnie ogrzewa ono wodę, która rurami transportowana jest do biur – i kaloryferów – Jernhusen. Podobne rozwiązanie zastosowano w Paryżu, tuż przy stacji kolejowej Pompidou Center, do ogrzania apartamentowca.
-
Ciepło, cieplej... metro
Londyńskie metro. Fot. prochasson frederic/Shutterstock
W 1900 r. w tunelach londyńskiego metra (powstałego w 1863 r.) średnia temperatura wynosiła 14 stopni Celsjusza, obecnie wzrosła o 10 stopni. W upalne dni w podziemnym środku transportu może być naprawdę gorąco. 89% ciepła powstaje w wyniku pracy pociągów (np. tarcia związanego z hamowaniem), 7% to ciepło wyprodukowane przez pasażerów, a 4% to efekt działania systemów wspierających. Władze miejskie poszukują efektywnego sposobu zagospodarowania tej energii cieplnej. To źródło energii odnawialnej może mieć duży potencjał, o ile nie zostaną zaimplementowane rozwiązania, które zmniejszą produkcję energii.
-
Eksplodujące jeziora
Eksplodujące jezioro Nyos w Kamerunie. Fot. Fabian Plock
Na zdjęciu znajduje się jezioro Nyos, najniebezpieczniejsze z trzech odkrytych eksplodujących jezior. Pod dnem jeziora znajduje się naturalna kieszeń wypełniona magmą, źródło dużej ilość CO2. Dwutlenek węgla, który przez cały czas odkłada się w wodzie, stanowi ogromne zagrożenie dla mieszkańców pobliskich terenów – w latach 80. XX w. uwolniony gaz doprowadził do śmierci około 1700 osób i dwukrotnie większej liczby inwentarza. Poza dwutlenkiem węgla, w wodach tych jezior znajduje się również metan.
Zabezpieczeniem przed tego typu wypadkami może okazać się eksploatacja gromadzących się w jeziorach gazów. Rząd Rwandy postanowił zagospodarować w ten sposób położone na terenie tego kraju jezioro Kivu. Wybudowano nieopodal jeziora elektrownię o mocy 3,6 MW – generatory prądu zasilane są pobieranymi z wód jeziora gazami.
-
Zielona energia na fali
Fot. BMJ
Nie tylko jeziora można wykorzystać do produkcji energii. Naukowcy wymyślili kilka sposobów produkcji prądu z wykorzystaniem energii kinetycznej fal morskich. Powstały już specjalne turbiny, a także takie urządzenia, jakie przedstawiono w poniższym materiale filmowym.
-
Szybka jazda samochodem to nie tylko wiatr we włosach...
Nawet ruch uliczny może wspomóc produkcję zielonej energii. Fot. Sata Production/Shutterstock
...ale i w turbinach. Turecka firma Deveci Tech skonstruowała turbinę, która potrafi wyprodukować energię elektryczną dzięki pędowi powietrza generowanemu przez m.in. ruch uliczny. Co więcej, sama zasilana jest przez baterię słoneczną.
-
Węgiel może być „zielony”
Nanorurki węglowe. Źródło: Shutterstock
Węglowe nanorurki mają szerokie zastosowanie; obecnie przede wszystkim wykorzystywane są do produkcji lekkich, lecz niezwykle wytrzymałych materiałów. Naukowcy z MIT odkryli jednak, że można też wykorzystać je do pozyskiwania energii słonecznej. Mogą one zgromadzić 100 razy więcej energii niż zwykła bateria fotowoltaiczna.
-
Cukier będzie krzepić silniki? - zaskakaujące odnawialne źródło energii
Cukier w baku jest niebezpieczny, ale jako źródło energii może znakomicie się sprawdzić. Fot. qoppi/Shutterstock
Wiele osób przekonało się, że złośliwy żart polegający na wsypaniu cukru do baku może skończyć się koniecznością wymiany całego silnika. Jak jednak informują naukowcy z Virginia Tech, cukier będzie mógł zasilić baterię... samochodu elektrycznego.
Badacze pracują nad sposobem konwersji cukrów w wodór, który może być wykorzystywany jako paliwo aut elektrycznych. Mieszając cukier z wodą i 13 silnymi enzymami, uzyskują trzy razy więcej wodoru niż używając metod tradycyjnych.
Kiedy zatem będziemy tankować „cukier”? Nie wcześniej niż za 10 lat; jak pocieszają jednak naukowcy, ich odkrycie o wiele szybciej może znaleźć zastosowanie w produkcji baterii do laptopów, telefonów komórkowych i innych urządzeń elektronicznych.
-
SMS: najszybszy sposób... produkcji energii - najbardziej zadziwiające odnawialne źródło energii
Ile SMS dziennie wysyłamy? Fot. TATSIANAMA/Shutterstock
Czy wysyłanie wiadomości SMS to nadal najszybszy sposób komunikacji z wykorzystaniem telefonu? Być może, ale niewiele osób wie, że można byłoby wykorzystać energię, którą poświęcamy na napisanie krótkiego tekstu do np. zasilenia ładowarki.
Alexander Parker wymyślił sposób na przekazanie tej energii: wystarczyłoby w ekran smartfonu wkomponować warstwę piezoelektryczną. tj. taką, która umożliwia generowanie potencjału elektrycznego pod wpływem ściskania bądź rozciągania.
Plusem takiego rozwiązania byłaby możliwość jego szerokiego zastosowania: nie tylko w komórkach, ale na dużo większą skalę – w siłowniach, w chodnikach i drogach. Ponadto ważne jest to, iż produkcja energii odbywałaby się niejako przy okazji; byłby to produkt uboczny codziennej aktywności.
A minusy? Niestety, koszt implementacji rozwiązania byłby zbyt wysoki w stosunku do pozyskanego wolumenu energii.
-
Kosmiczne lasery - niewyczerpane odnawialne źródło energii elektrycznej
Satelita w kosmosie. Źródło: Johan Swanepoel/Shutterstock
Czy obecnie mamy szansę pozyskiwać energię z przestrzeni kosmicznej? Pojawił się już pierwszy pomysł: równie drogi, co niebezpieczny dla naszej planety. Portal Green Future zaproponował wysłanie w kosmos satelity, który w optymalnych warunkach (tzn. bez straty energii) mógłby zbierać energię słoneczną nieprzedostającą się do atmosfery i przekazywać ją na Ziemię w postaci promienia quasi-laserowego. Wysoko na orbicie Słońce świeci przez cały czas, stąd byłoby to (niemal) niewyczerpane źródło energii elektrycznej.
Choć propozycję tę należy traktować w kategorii żartu, być może wraz z rozwojem technologii uda się agencji kosmicznej NASA opracować rozwiązania, dzięki którym pracę astronautów wspierać będzie energia słoneczna.
Przeczytaj także: Odnawialne źródła energii: gdzie inwestować? Kraje o największym zapotrzebowaniu i najlepszych warunkach
Konferencje Inżynieria
WIEDZA. BIZNES. ATRAKCJE
Sprawdź najbliższe wydarzenia
Aby dodać komentarz musisz być zalogowany. Przejdź do formularza logowania/rejestracji.