3 tehnologii neobișnuite chiar și pentru 2019

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Modificat ultima dată: 2023-12-16 16:15

Micro-baterie nucleară, prima centrală electrică „val” din lume și un submarin. Vă vom spune acum mai multe despre aceste trei evoluții neobișnuite mai detaliat.

Baterie nucleară „eternă” NanoTritium

În 2005, compania canadiană CityLabs a început dezvoltarea activă a unei baterii care ar putea dura mulți ani. În cercetările lor, inginerii au pornit de la dezvoltarea lui Larry Olsen, care a început în anii șaptezeci ai secolului XX. Atunci Olsen a propus un model pentru o sursă de energie radioizotopică.

Și în 2008, la trei ani de la începerea lucrărilor, CityLabs a oferit „spre vânzare” primele mostre ale NanoTritium - o baterie comercială P100. Puterea sa maximă este mică - doar șaptezeci și cinci de nanowați, diferite versiuni sunt capabile să producă de la cincizeci la trei sute de nanoamperi. Durată de viață - douăzeci de ani (cu un plus, după cum spun dezvoltatorii). Forma de eliberare a bateriilor P100 este sub forma microcircuitelor LCC 44 și LCC68.

Spre deosebire de bateriile chimice, NanoTritiul este o sursă fizică de energie, adică nu conține substanțe chimice active. Deși heliul este eliberat în timpul funcționării, acesta este în cantități extrem de mici și nu prezintă un pericol toxic. De asemenea, sigur pentru oameni și radiații de la degradarea tritiului (oamenii de știință cred), deoarece se răspândește în aer la câțiva milimetri de baterie.

Schema de funcționare a bateriei cu tritiu P100

Baza bateriei este degradarea tritiului (acesta este un izotop greu de hidrogen, foarte rar și scump). Timpul de înjumătățire al tritiului este de puțin peste doisprezece ani. Se obține în două moduri - prin iradierea litiului cu un izotop de litiu și neutroni sau prin prelucrarea apei „grele” din reactoare.

În 2018, CityLabs a introdus noua serie NanoTritium, P200, o sursă de alimentare cu tensiuni cuprinse între 0,8 și 2,4 volți și amperaje de la 52 la 156 microamperi. Bateriile pot funcționa într-un interval de temperatură de minus patruzeci - plus optzeci de grade Celsius.

Aplicațiile pentru astfel de baterii de putere redusă sunt de fapt destul de diverse: în senzori de presiune / temperatură ambientală, senzori inteligenți, implanturi medicale, baterii reîncărcabile cu litiu, RFID semi-pasivă și activă (identificare prin radiofrecvență), ceasuri de siliciu, backup memorie SRAM, mare adâncime. senzori pentru puțuri de petrol, procesoare cu putere redusă (de exemplu, ASIC-uri, FPGA-uri, blocuri MicroController etc.).

Pelamis Wave Power - „șerpi de mare” care mănâncă valuri

Energia generată de valurile mărilor și oceanelor Pământului este enormă. Au existat chiar și oameni de știință care au calculat că este egal cu doi terawați. Cifra exactă sau nu este atât de importantă, principalul lucru este că această resursă este regenerabilă și nu afectează în niciun fel deteriorarea situației ecologice din lume.

Inginerii scoțieni de la compania Pelamis Wave Power au încercat să folosească această energie și au construit un mecanism uimitor. Dezvoltarea sa a început în 1998 - atunci a apărut ideea, dar compania nu a găsit de mult fondurile necesare pentru construcția sa. După ce a primit un grant de cercetare în 2002, un prototip a fost construit în Pelamis Wave Power. Pe baza acesteia, în 2005, a fost semnat un contract cu compania portugheză Enersis pentru construirea primei centrale electrice „unde” din lume.

Baza stației portugheze sunt convertoarele Pelamis P-750, fiecare de o sută patruzeci de metri lungime și trei metri și jumătate „grosime”, cântărind și ele foarte mult - aproximativ șapte sute cincizeci de tone (încărcate complet). Pelamis P-750 este o structură semi-submersă din patru secțiuni conectate prin balamale speciale. Legănându-se pe valuri, secțiunile „șarpelui roșu de mare” se îndoaie la aceste balamale.

Fiecare convertor utilizează trei module de conversie a energiei. Ele constau dintr-un sistem hidraulic închis complex, în care pistoanele hidraulice pompează ulei, forțând generatoarele electrice să se rotească. De asemenea, este necesar să plasați convertoare cu înțelepciune - acolo unde sunt mai multe valuri, acolo, balansându-se mai puternic pe ele, Pelamis va genera mai multă energie electrică.

În toamna lui 2008, în largul coastei de nord-vest a Portugaliei, lângă Povua de Varzima, centrala electrică Agucadoura Wave Farm a produs prima energie electrică „luată” din valuri. Puterea de vârf a unui convertor „șarpe” Pelamis P-750 este de 750 kW. Centrala electrică portugheză are trei instalații. Astfel, conform calculelor, sunt capabile să livreze până la doi megawați și un sfert (trebuie să spun, fiind lansată, în medie, fiecare instalație producea o sută cincizeci de kilowați, sau patru sute cincizeci la un loc).

Soarta ulterioară a acestei instalații incredibile este tristă. După două luni de funcționare, acesta a fost deconectat și returnat la Pelamis Wave Power pentru a corecta problemele lagărelor de îmbinare. În același timp, Babcock & Brown (fondatorul PWP) a fost nevoită să angajeze un manager terț din cauza dificultăților financiare. Proiectul Pelamis a fost închis oficial.

PS. Totuși, acesta nu este sfârșitul poveștii. În octombrie 2016, după ce o companie chineză a dezvăluit un produs similar de șarpe de mare, foștii angajați ai Pelamis Wave Power au speculat despre spionajul industrial: după o vizită a unei delegații chineze în 2011, mai multe laptop-uri lipseau din clădirea companiei.

Ei bine, încă o tehnologie, mai degrabă ca divertisment:

Uimitoarea nimfă Necker „zboară” sub apă

Imaginați-vă - un aparat asemănător cu un avion cu motor ușor, care se legănă lin pe valuri. Și atunci pilotul, asigurându-se că pasagerii săi sunt pe scaune, îl accelerează, forțându-l să „se scufunde”… Și, din ce în ce mai departe, îl îndepărtează de suprafața scânteietoare a apei, spre o călătorie subacvatică de neuitat..

Un astfel de dispozitiv chiar există. Numele lui este Necker Nymph, primul vehicul subacvatic de acest tip. Designul are un cockpit deschis, posedă flotabilitate pozitivă și, cel mai important, nu folosește metoda obișnuită (balast) pentru scufundare, ci proprietățile „aerodinamice” ale aripilor.

La bord pot fi trei persoane - un „pilot” și doi „pasageri”. Ele sunt protejate de apa care se apropie prin carene, ca la mașinile de curse - „parbrize” speciale care scutesc presiunea fluxului de apă. O vedere mai panoramică dintr-un cockpit deschis este greu de imaginat! Controlul este efectuat de pilot cu ajutorul unui joystick.

Joystick-ul controlează înclinarea, rotirea și rotirea, iar stick-ul de accelerație controlează mișcarea înainte și înapoi. Un computer de zbor și navigație (FAN-C), similar celor utilizați la luptătorii moderni, monitorizează viteza, adâncimea și menține scufundările în limite predeterminate. Ambarcațiunea este, de asemenea, echipată cu un sistem triplu redundant de susținere a vieții și va reveni automat la suprafață în cazul oricărei defecțiuni.

Durata scufundării este de două ore (atât de mult aer în cilindrii scafandrilor), adâncimea maximă este de aproximativ treizeci de metri, viteza minimă sub apă este de aproximativ doi km/h (puțin mai mult de un nod), maxima este de aproximativ unsprezece km/h (șase noduri). Dimensiuni Nimfa Necker: 4, 6x3, 0x1, 2 m, greutate șapte sute cincizeci de kg.

Hawkes Ocean Technologies (HOT) a început dezvoltarea acestui tip de aparate la sfârșitul anilor 1990, când submersibilele DeepFlight nu foloseau balast pentru scufundare, ci foloseau „liftul negativ” creat de aripi. Nimfa Necker a fost dezvoltată și sub numele de cod DeepFlight Merlin.

Proprietarul acestui dispozitiv uimitor este șeful Virgin Group, Richard Branson, și Graham Hawkes l-au proiectat și creat. Costul dispozitivului este de 670.000 USD.