Olyan fejlesztések, amelyek lehetővé teszik a hagyományos energia elhagyását az alternatív megoldások mellett

Sokat beszélünk arról, hogy megújuló energiaforrásokból kell villamos energiát szerezni. Környezetbarát és korlátlan használatú.

Mi akadályozza meg az alternatív energiaforrásokat abban, hogy ma teljesen helyettesítsék a hagyományos ásványokat? Ezt számos gazdasági, technikai és politikai ok akadályozza. Ez a cikk azokat a műszaki okokat és fejleményeket ismerteti, amelyek elősegítik ezek leküzdését.

Az alternatív energiát leginkább a nap- és szélerőművek képviselik. A tiszta elektromosság nagy részét adják a világnak.

Valamennyi megújuló villamos energiaforrás közös problémája. Ez azzal a szükséglettel jár, hogy nemcsak villamos energiát kell előállítani, hanem tárolni is. Végül is a nap nem süt éjjel, és nem mindig van szeles.

Nagyjából szólva, hatalmas akkumulátorokat kell készíteni, amelyek felhalmozódnak energiát, ha túl van, és elosztják, ha nem elég.

Ez arról szól, hogyan működik az autó akkumulátor. Ha az autó motorját nem indítják be, az autóban lévő összes elektromos készüléket akkumulátorral látják el. Amikor elindítjuk az autót, az akkumulátor a forrásból áramfogyasztóvá válik. És a generátor lesz a forrás, amelynek energiája elegendő az akkumulátor feltöltéséhez és az eszközök táplálásához. Esetünkben a generátor a nap vagy a szél.

De a villamos energia felhalmozása ipari méretekben egyáltalán nem volt könnyű. Az egyik alkalmazott módszer a villamos energia vízenergiává történő átalakítása. Ehhez két tartályt építenek, különböző magasságban.

Ha elegendő villamos energia van, a szivattyúk pumpálják a vizet az alsó tartályból a felsőbe. És ha hiány van, akkor a víz az alsó tartályba ürül, és áthalad az elektromos generátorokhoz csatlakoztatott turbinákba. Egy ilyen szerkezet felépítése milliárd dollárba kerül, és használat közben az energiaveszteség nagyon nagy. Ezért a tudósok azzal a feladattal szembesülnek, hogy új módszert találjanak az energiatárolásra.

Ezt a problémát a közeljövőben meg lehet oldani. A kémikusok új tulajdonságot fedeztek fel a vanádiummal, amelynek köszönhetően vanádium akkumulátort terveztek, amely kapacitásvesztés nélkül képes működni akár 20 000 ciklusig. De ami a legfontosabb: az ilyen elemek mérete szinte korlátlan. A felfedezés előtt a vanádiumot használták az acéliparban alkatrészek edzéséhez.

A napenergia fejlesztésének továbbra is akadálya a napelemek magas költsége. Ennek oka a komplex felépítésük, amely pn-csomópontot igényel állandó elektronáramlás létrehozásához.

Sok éves kutatás után a Pennsylvaniai Egyetem tudósai új keveréket találtak, amely elektron áramot bocsát ki a napfény hatására, pn átmenet nélkül. A spektroszkópiai vizsgálatok bebizonyították, hogy az anyag képes elektronokat kibocsátani a látható fény hatására. A korai ismert anyagok hasonló tulajdonságokkal rendelkeztek, csak ultraibolya sugárzás hatására.

Ez a fejlesztés nemcsak jelentősen csökkenti a napelemek költségét, hanem növeli az átváltási arányt is. Mivel a hagyományos napelemek kb. 20% -os hatékonysággal konvertálják a napenergiát.

Közvetlenül az alternatív energia fejlesztését egy másik fontos esemény befolyásolja - Konstantin Novoselov orosz tudós és Andre Geim által 2010-ben felfedezett új anyag - grafén. Használható a modern elektronikában.

Mindezek a fejlemények olyan mértékben javíthatják a megújuló energiaforrásokból nyert energiát, hogy a szén, a gáz és az olaj kitermelése nem megfelelő.

5 szokatlan módszer az elektromos energia előállítására

A legjobb cikkek az alternatív energiaforrásokról