Энергаз2
Аналитика - Генерация энергии

Обзор подготовлен по материалам Интернет-изданий: Аlternative-energy, Popular science, Avant News, ScienceNOW


21.01.08 12:25
Первый посленовогодний обзор научно-популярных зарубежных изданий на нашем портале целиком обращен в будущее и в основном посвящен альтернативным источникам экологически чистой энергии.

Аlternative-energy

Волновая энергетика шагает по планете.

Американский прибрежный городок Reedsport в штате Орегон представляет собой типичное американское «захолустье». Основа экономики города – лесопромышленный комплекс, который «не шатко не валко» обеспечивает жителям города небольшой стабильный доход. Однако, в ближайшем будущем уклад жизни города может необыкновенным образом изменится. Оказалось, что жители городка, сами того не подозревая, живут рядом с грандиозным источником энергии. Волны Тихого океана, доставлявшие ранее лишь эстетическое удовольствие, могут буквально «озолотить» город Reedsport и всю округу.    

Постоянный читатель портала Energyland.info, безусловно, уже догадался, о чем идет речь. Да, речь идет о новом проекте строительства электростанции, использующей энергию волн. Строительство волновых электростанций набирает обороты в Северной Америке и Европе. Постоянный рост цен на традиционные энергоносители, заставляет страны Запада искать альтернативные пути обеспечения своих гигантских потребностей в энергии.

Проект в городе Reedsport стал возможен, благодаря успешной командной работе многих инженеров университета штата Орегон (OSU) и федеральных ведомств министерства энергетики США.

Крупный проект, в какой бы то ни было сфере, в Америке невозможно реализовать, не заручившись поддержкой местного населения. Чтобы получить такую поддержку, начиная с лета 2007 года, руководители проекта – профессора Annette von Jouanne и Alan Wallace (представляющие Университет штата Орегон) проводят общественные собрания, на которых разъясняют жителям округа все плюсы и минусы проекта. Жителям обещаны новые рабочие места, властям – огромные поступления в бюджет, Америке в целом – снижение зависимости от иностранных источников энергии.


Профессора Annette von Jouanne и Alan Wallace на побережье смотрят на морские волны, которые скоро принесут им миллионы

На снимке: профессора Annette von Jouanne и Alan Wallace на побережье смотрят на морские волны, которые скоро принесут им миллионы

Annette von Jouanne говорит: «Мы создаем новую отрасль экономики штата Орегон. Штат Орегон станет национальной штаб-квартирой волновой энергетики».

Профессора Annette von Jouanne и Alan Wallace – изобретатели нескольких типов морских буев, для прямого преобразования энергии волн в электрическую. Морское побережье возле города Reedsport было выбрано ими неслучайно, условия здесь таковы, что достаточное для выработки энергии волнение моря наблюдается практически круглый год. Расчеты показали, что потенциально волновая электростанция на побережье города Reedsport может обеспечить 20% потребностей штата Орегон в электроэнергии. В чистой и дешевой энергии!

Annette von Jouanne говорит: «Океанские волны – это огромный энергетический ресурс. Сравнивая ветро энергетику с волновой, можно сказать, что вторая потенциально гораздо более перспективна. Плотность распространения энергии в воде гораздо выше чем в воздухе, поэтому мы можем получить больше энергии, занимая меньше пространства».

Разработанные учеными морские буи, расположатся на расстоянии 1-2 миль (1,5-3 км) от побережья, глубина океана в этом районе составляет около 100 футов (30 метров). Высота и ширина буя составляют около 12 футов (3,5 метра), буй почти полностью находится ниже уровня воды, таким образом заметить его с побережья практически невозможно. Общая площадь парка буев может достичь десяти квадратных миль.

Стоимость производства буев довольно высока, поэтому для коммерческого успеха проекта необходимо, чтобы их конструкция позволяла выдержать суровые условия эксплуатации в открытом океане долгое время.

К использованию волновой энергии человечество в серьез приступает намного позже, чем к использованию энергии ветра, отставание составляет 15-20 лет. За это время совершенствование ветровых установок позволило серьезно снизить стоимость получаемой энергии. Разработчики волновых электростанций надеются, что новые технологии, а также опыт ветровых станций, позволят создать коммерчески эффективные морские волновые установки гораздо быстрее, чем это было в случае с ветряками.

Конструкция буев, разрабатываемых в университете Орегона, принципиально отличается от установок созданных в Европе. Высокая надежность конструкции достигается засчет использования простого принципа прямого привода и малого количества сравнительно простых элементов. Буй качается на волнах вверх и вниз. Внутри буя расположен стержень (ротор, сердечник), на котором установлены постоянные магниты. Стержень привязан к морскому дну и поэтому постоянно находится на одном уровне, независимо от волнения океана. Электрические катушки расположены вокруг стержня, никак с ним не связаны. Катушки совершают возвратно-поступательное движение вверх и вниз вдоль стержня с постоянными магнитами. Таким образом, засчет перемещения внутри постоянного магнитного поля, в контуре катушек создается электрический ток. 

Буй почти полностью расположен под водой, что защищает его в случае сильного шторма.

080121_02

Единичная мощность прототип буя разработанного в университете Орегона (12 футов в высоту и 12 в ширину) составляет 250 кВт. Учены посчитали, что 200 таких буев способны полностью обеспечить потребности в энергии делового центра города Портланд.

Предполагается, что будет налажен выпуск буев разного размера и разной мощности, начинаю от нескольких киловатт. Такие буи будут использоваться для обеспечения электроэнергией небольших частных судов, стоящих на якоре.

Avant News
Разброд в умах человечества может помочь спасти планету от глобального потепления


В поисках возобновляемых источников чистой энергии американские ученые не признают никаких границ. На днях исследователи из лаборатории Gray Matter Thinkorium в городе Альбукерке, штат Нью-Мексико объявили об успешном завершении опыта, целью которого было получить электрическую энергию из …человеческого мозга! Метод был назван Neural Oscillatory Telegenesis (NOT), что можно перевести как нейронный осциллирующий телекинез. Ученые всерьез считают, что в будущем мозг человека может стать самым распространенным и ничем не ограниченным источником чистой энергии.

080121_03

Интересно, что разработанный метод позволяет получать электроэнергию только тогда, когда в мозгу человека наблюдается когнитивный диссонанс. Когнитивный диссонанс — состояние, характеризующееся столкновением в сознании человека противоречивых знаний, убеждений, поведенческих установок относительно некоторого объекта или явления.

Энергия, которую вырабатывает мозг человека в состоянии диссонанса, мозгу не нужна и может быть изъята без ущерба для мыслительной деятельности. Для того, чтобы «снять» энергию, человеку достаточно одеть на голову устройство, напоминающее кепку.

Ученые считают, что в последнее десятилетие уровень когнитивного диссонанса в человеческих умах стал как никогда высок. Распространение Интернета и телевидения привело к тому, что головы людей просто «разрываются» от противоречивых знаний. В сегодняшнем мире не осталось ни одной абсолютной истины. Все спорно.

Popular Science
«Ультразеленый» Кадиллак представлен на выставке в Лас-Вегасе


В начале январе на выставке потребительской электротехники в Лас-Вегасе компания General Motors представила свою новую разработку – внедорожник Cadillac Provoq. На автомобиле установлены водородные топливные элементы E-Flex, которые позволяют новому Cadillac Provoq преодолеть 300 миль без дозаправки, не используя ни грамма бензина!

080121_04

На снимке: исполнительный директор компании General Motors Rick Wagoner демонстрирует публике новый водородный Cadillac Provoq

Cadillac Provoq – это вершина «зеленого» автомобилестроения, воплощающая все известные достижения. Автомобиль оснащен тремя электродвигателями мощностью 70 кВт (один спереди)  и 40 кВт (два сзади). Они работают в основном на водородных топливных ячейках, жидкий водород для которых находится в двух баках. 6 кг топлива хватает в среднем на 300 миль пути (около 480 км). Кроме того на внедорожнике установлены мощные аккумуляторные батареи. Также реализована технология plug in, позволяющая заряжать батареи от обычной электрической розетки, крыша машины представляет собой солнечную батарею. В передней части автомобиля находится управляемая решетка радиатора, которая может открываться для более эффективного охлаждения двигателя и закрываться для снижения сопротивления движению на большой скорости.

080121_05

Внешне новинка напоминает другой концепт Chevrolet Volt, но имеет более длинный кузов - 4,57 м, позволяющий с комфортом разместить пять человек.

Как отмечают аналитики, «ультразеленый» Cadillac Provoq лишен «робости», которая присуща гибридным автомобилям, таким как Toyota Prius. Внедорожник способен проехать 100 миль за один час и разгоняется до 60 миль в час за 8,5 секунд! Это самый лучший результат среди всех кроссоверов Cadillac. Сочетание работы электрических двигателей и двигателя внутреннего сгорания при разгоне делают Cadillac Provoq потрясающе динамичным.    

К сожалению Provoq, как и другие гибридные автомобили компании General Motors, пока еще не продается.  Продажи машин должны начаться в 2010 году.

080121_06

Интерьер Cadillac Provoq



Popular Science

Журнал Popular Science подготовил календарь на 2008 год, в котором перечислил самые ожидаемые события в мире науки и техники.

Среди таких событий – начало работы нового сверхпроводящего исследовательского реактора типа ТОКАМАК в Корее. Создание этой установки – часть международной программы по строительству термоядерного реактора (ITER). Корейский реактор строится по той же технологии, по которой будет создан ITER. Ожидается, что уже этим летом реактор в Корее начнет генерировать плазму с температурой около 10 млн. градусов Цельсия. Результаты, полученные на ТОКАМАКе в Корее, крайне ожидаемы всем мировым научным сообществом.

080121_07

Принципиальная схема термоядерного реактора ТОКАМАК

Токамак (ТОроидальная КАмера с МАгнитными Катушками) — тороидальная установка для магнитного удержания плазмы. Плазма удерживается не стенками камеры, которые не способны выдержать её температуру, а специально создаваемым магнитным полем. Особенностью токамака является использование электрического тока, протекающего через плазму для создания полоидального поля, необходимого для равновесия плазмы. Этим он отличается от стелларатора, в котором и тороидальное и полоидальное поле создается с помощью магнитных катушек.

Токамак представляет собой тороидальную вакуумную камеру, на которую намотаны катушки для создания (тороидального) магнитного поля. Из вакуумной камеры сначала откачивают воздух, а затем заполняют её смесью дейтерия и трития. Затем, с помощью индуктора, в камере создают вихревое электрическое поле. Индуктор представляет собой первичную обмотку большого трансформатора, в котором камера токамака является вторичной обмоткой. Электрическое поле вызывает протекание тока и зажигание в камере плазмы.

Термин «ТОКАМАК» был введён русскими физиками Игорем Евгеньевичем Таммом и Андреем Дмитриевичем Сахаровым в 50х годах как сокращение фразы «тороидальная камера с магнитными катушками». Первый ТОКАМАК был разработан под руководством академика Л. А. Арцимовича в Институте атомной энергии им. И. В. Курчатова в Москве и продемонстрирован в 1968 в Новосибирске.

В настоящее время ТОКАМАК считается наиболее перспективным устройством для осуществления управляемого термоядерного синтеза.

Реактор ТОКАМАК в Корее

Реактор ТОКАМАК в Корее

ITER (ИТЭР) — проект международного экспериментального термоядерного реактора. Задача ИТЭР заключается в демонстрации осуществимости создания термоядерного реактора и решении физических и технологических проблем, которые могут встретиться на этом пути.

В настоящее время проектирование реактора полностью закончено и выбрано место для его строительства — исследовательский центр «Кадараш» (юг Франции). В проекте ITER участвуют: страны ЕС, Индия, Китай, Республика Корея, Россия и Казахстан, США и Канада, Япония

Каково значение освоения управляемого термоядерного синтеза для человечества? Вот, что думает по этому поводу Академик, президент Российского научного центра
«Курчатовский институт» Евгений Павлович Велихов:

Что обещает человечеству управляемый термоядерный синтез? Для специалистов давно очевидно, что ДТ-энергетика – естественная часть атомной. Их роднит быстрый (14 МэВ) нейтрон и неизбежная активация реакторных конструкций. Более того, сегодня активно обсуждается перспектива использования ДТ-синтеза для «дожигания» радиоактивных отходов реакторов деления, то есть для улучшения экологии существующей атомной энергетики. Удивительно, но все составные элементы, которые при этом могут потребоваться, уже есть, только в разных странах и разных лабораториях. Когда экологически чистая энергетика деления станет «совершенно необходима», собрать все воедино не составит большого труда. Что же касается электроэнергетики, ДТ-энергетика почти не ограничена ресурсами. Литий – элемент, широко распространенный в природе, а запасы дейтерия практически безграничны (на каждые 7000 атомов водорода в обычной воде приходится атом дейтерия). ДТ-энергетика, по оценкам экспертов, будет безопасней примерно на два порядка энергетики деления урана. Главным образом, за счет того, что в ней должны отсутствовать газообразные и жидкие радиоактивные отходы, а твердые, по мнению экспертов, не представляют большой опасности. Наконец, термоядерная энергетика, в отличие от деления, практически безынерционна. Ситуации типа чернобыльской исключены в ней по определению. И она не требует урана. Соединение же ее с урановой (гибридные реакторы) сулит последней большие перспективы в области реакторной безопасности, но эти вопросы уже выходят за рамки нашей статьи.

Модель реактора ITER

В реактор ITER, как и в ТОКАМАКе происходит термоядерная реакция, в ходе которой два ядра дейтерия и трития сливаются, образуется одно ядро гелия (альфа-частица) и высокоэнергетический нейтрон.

080121_10

Солнце – природный термоядерный реактор

Подробнее о проекте ITER читайте в работе академика Велихова


ScienceNOW

Дорогу биотопливу!!!


Нет необходимости еще раз напоминать о том внимании, которое уделяется в США биотопливу и всему, что с ним связано. В биотопливе Америка видит спасение от колоссальной энергетической зависимости от поставок углеводородов из-за рубежа. Биотопливо – одна из самых дискутируемых тем в ходе политических дебатов перед президентскими выборами 2008 года. Развитие технологии производства биотоплива привело к колоссальным изменениям на мировом продовольственном рынке: росту цен, переориентации сельхозпроизводителей с выращивания продовольственных культур на выращивание сырьевых, вовлечению в сельхоз оборот новых площадей.

Основная культура в Северной Америке, служащая сейчас сырьем для биотоплива – кукуруза. В других странах биотопливо получают путем переработки сахарного тростника, семян рапса, сои. Проблема в том, что все эти культуры – однолетние и требуют проведения сельхоз операций по уходу. То есть их необходимо возделывать каждый сезон: вспахать поле, посадить семена, пропалывать или обрабатывать химикатами, собирать и т.д. Все эти операции требуют привлечения сельхоз техники, поэтому повышаются затраты топлива, соответственно энергоэффективность всего процесса снижается.

Кроме того, использование традиционных сельхозкультур в качестве сырья для биотоплива ведет к росту продовольствия, что негативно сказывается на уровне жизни беднейших слоев населения.

Теоретически однолетние культуры можно заменить многолетними, либо отходами от обработки древесины. В Северной Америке наиболее велики перспективы использования проса. Просо – это многолетняя культура, широко распространенная в дикорастущем виде на территории США. Президент Буш в 2006 году назвал в своем докладе просо энергоэффективным и лояльным к окружающей среде сырьем для биотоплива, которое может помочь решить стратегическую задачу США по снижению зависимости от поставок нефти.


Заросли проса в американских прериях

На снимке: Заросли проса в американских прериях.

Теоретически процесс производства биотоплива из проса и других многолетних культур выглядит сравнительно простым. Однако, до сих пор использование проса как сырья происходило лишь в научно исследовательских целях. Научные опыты показали высокую эффективность процесса получения биотоплива из просо.

Результаты лабораторных исследований эффективности использования просо, проводившиеся ранее, показали, что энергетическая ценность этанола, выработанного из этого сырья на 340-700% выше энергии топлива затраченного на культивирования просяного поля. Но эти результаты были получены в лаборатории, на поле площадью 5 квадратных метров. Для проверки результатов опыта на практике шесть лет назад Kenneth Vogel (генетик департамента США по сельскому хозяйству) в городе Линкольн, штат Небраска на одной из ферм засадил 10 полей, площадью от 3 до 9 Га семенами просо. Для всех операций по обработке полей, сбору просо, транспортировки сырья применялась обычная сельскохозяйственная техника на дизельном топливе. В течение пяти лет, ежегодно с полей собирался урожай, из которого производилось биотопливо. Усредненные за пять лет результаты показали, что энергетическая ценность этанола, полученного из просо на 540% выше ценности дизельного топлива, затраченного на всех этапах выращивания и производства!

Исследователи выявили и еще одно важнейшее преимущество использования просо. Оказалось, что в процессе горения просяного этанола в атмосферу выделяется ровно такое количество парниковых газов, которой поглощается при выращивании просо. Таким образом, общее количество газов в атмосфере не увеличивается. В случае с углеводородным топливом ситуация иная. При сжигании бензина в атмосферу выделяется парниковый газ, накопленный растениями миллионы лет назад и находившийся в связанном виде.

Еще один важный вывод завершившегося опыта состоит в следующем: урожайность полей, на которых применялись удобрения, химикаты и механизированная обработка полей оказалась в 6 раз выше, чем на полях, где все эти мероприятия не проводились! Таким образом был опровергнута теория, выдвинутая несколько лет назад, которая утверждала перспективность использования дикорастущих трав.  







О проекте Размещение рекламы на портале Баннеры и логотипы "Energyland.info"
Яндекс цитирования         Яндекс.Метрика