Съдържание:

3 причини, поради които евтиното изобилие от електричество се приближава до реалността
3 причини, поради които евтиното изобилие от електричество се приближава до реалността

Видео: 3 причини, поради които евтиното изобилие от електричество се приближава до реалността

Видео: Девид Айк. Кто они? 2022, Декември
Anonim

Науката никога не спи. Стремежът да се намерят нови и по-добри начини да се направят нещата продължава в хиляди лаборатории по целия свят. Днес световната икономика се основава на използването на електричество. Ако имаше начин да се използва цялата енергия от слънцето, което всеки ден пада на Земята, щеше да има достатъчно налично електричество, за да задоволи нуждите на всеки мъж, жена и дете на планетата с изобилие от изобилие. Този ден се приближава през цялото време. Ето три причини защо.

Квантовите точки правят по-добри слънчеви панели

Университет в Куинсланд
Университет в Куинсланд

Според Science Daily изследователите от университета в Куинсланд са поставили нов световен рекорд за превръщане на слънчевата енергия в електричество с помощта на квантови точки - които прекарват електрони помежду си и генерират електрически ток, когато са изложени на слънчева енергия в устройство от слънчеви клетки. Слънчевите устройства, които те разработиха, победиха съществуващия рекорд за слънчево преобразуване с 25%.

„Конвенционалните слънчеви технологии използват твърди и скъпи материали. Новият клас квантови точки, разработени от университета, са гъвкави и за печат “, казва професор Лианджоу Уанг, който ръководи изследователския екип. „Това отваря огромна гама от потенциални приложения, включително възможността да се използва като прозрачна обвивка за захранване на автомобили, самолети, домове и носими технологии. В крайна сметка това би могло да изиграе основна роля в постигането на целта на ООН да увеличи дела на възобновяемата енергия в глобалния енергиен микс."

„Това ново поколение квантови точки е съвместимо с по-достъпни и широкомащабни технологии за печат“, добавя той. „Почти подобрението на ефективността с 25%, постигнато от предишния световен рекорд, е важно. Всъщност разликата между технологията на квантовите точки със слънчеви клетки е вълнуваща перспектива и търговската жизнеспособност. " Изследването е публикувано на 20 януари в списание Nature Energy.

Електричество от тънък въздух

UMass Amherst
UMass Amherst

Science Daily също съобщава, че изследователите от UMass Amherst също имат интересни новини. Те твърдят, че са създали устройство, наречено Air-gen, съкратено от генератор с въздушно захранване. (Забележка: наскоро докладвахме за други изследвания, които произвеждат електричество от дъждовна вода.) Устройството използва протеинови нанопроводи, създадени от микроб, наречен Geobacter. Тези нанопроводи могат да генерират електричество от водните пари, присъстващи естествено в атмосферата. „Ние буквално правим електричество от нищото. Air-gen генерира чиста енергия 24/7. Това е най-удивителното и вълнуващо приложение на протеинови наножици досега “, казват изследователите Джун Яо и Дерек Лавли. Там работата е публикувана на 17 февруари в списание Nature.

Новата технология, разработена в лабораторията на Яо, не е замърсяваща, възобновяема и евтина. Той може да генерира енергия дори в райони с изключително ниска влажност като пустинята Сахара. Той има значителни предимства пред други форми на възобновяема енергия, включително слънчева и вятърна, казва Ловли, защото за разлика от тези други възобновяеми енергийни източници, Air-gen не се нуждае от слънчева светлина или вятър и „дори работи на закрито“.

Яо казва: „Крайната цел е да се направят мащабни системи. Например, технологията може да бъде включена в боя за стени, която може да помогне за захранването на дома ви. Или можем да разработим самостоятелни генератори с въздушно захранване, които да доставят електричество извън мрежата. След като стигнем до индустриален мащаб за производство на тел, напълно очаквам, че можем да направим големи системи, които ще допринесат значително за устойчивото производство на енергия. Това е само началото на нова ера на протеинови електронни устройства."

Подобрени мембрани за поточни батерии от целулоза

Североизточен университет
Североизточен университет

Съхраняването на енергия е почти толкова важно за декарбонизирането на околната среда, колкото и създаването й на първо място. Има десетки, ако не и стотици начини за съхраняване на електричество и всички те работят в една или друга степен. Разликата между кои са търговски жизнеспособни и тези, които не са често се свежда до парите.

Поточните батерии използват два течни електролита - един положително зареден и един отрицателно зареден - разделени от мембрана, която позволява на електроните да преминават напред-назад между тях. Проблемът е, че течностите са силно корозивни. Мембраните, използвани днес, са скъпи - над $ 1 300 на квадратен метър.

Phys.org съобщава, че Хонгли Жу, асистент по машинно и индустриално инженерство в Североизточния университет, успешно е създал мембрана за използване в поточни батерии, която е направена от целулоза и струва само 147,68 долара на квадратен метър. Намаляването на цената на нещо с 90% е новината, която кара хората да чукат на вратата ви.

Мембраната използва нанокристали, получени от целулоза в комбинация с полимер, известен като поливинилиден флуорид-хексафлуоропропилен. Естествено получената мембрана е особено ефективна, тъй като нейната клетъчна структура съдържа хиляди хидроксилни групи, които включват връзки на водород и кислород, които улесняват транспортирането на вода в растенията и дърветата.

В поточните батерии този молекулярен грим ускорява транспорта на протони, докато те преминават през мембраната. „За тези материали едно от предизвикателствата е, че е трудно да се намери полимер, който да е протонопроводим и който също е материал, който е много стабилен в течащата киселина“, казва Жу.

Целулозата може да бъде извлечена от естествени източници, включително водорасли, твърди отпадъци и бактерии. „Много материал в природата е композит и ако разпаднем компонентите му, можем да го използваме за извличане на целулоза“, казва Жу. „Като отпадъци от нашия двор и много твърди отпадъци, с които не винаги знаем какво да правим.“

Проточните батерии могат да съхраняват големи количества електричество за дълги периоди от време - при условие че мембраната между резервоарите за съхранение не се разпада. За да съхранявате повече електричество, просто увеличете резервоарите, което ги прави идеални за приложения за съхранение в мрежа, където често има достатъчно място за инсталирането им. Намаляването на цената на мембраната ще ги направи много по-привлекателни за разработчиците на възобновяеми енергийни източници и ще помогне да се върви революцията за чиста енергия напред.

Вземането

Лудостите от изкопаеми горива няма да се предадат лесно. Те имат твърде много да загубят и не биха могли да се интересуват по-малко, ако животът на Земята престане да съществува за няколко милиона години, стига да спечелят от своите инвестиции. Но те преживяват смърт от хиляди съкращения. Нито един от обсъжданите по-горе пробиви няма да сложи край на генерирането на топлоенергия сам по себе си, но всички те, заедно със стотици други, точно както се случват всеки ден, всяка седмица и всеки месец, бавно пишат епитафията за изкопаеми горива.

И ето още една бележка. Човек с китайски произход е лидер на трите изследователски усилия, за които се съобщава по-горе. Това са точно хората, към които правителството на Съединените щати е насочено в момента, когато засилва войната си срещу имигрантите и всеки, който не може да проследи своя произход до Северна Европа. Представете си за момент какво ще се случи с Америка, когато изследователи като тях заминават за страни, където са добре дошли, вместо да бъдат презирани.

Популярни по теми