Альтернативные источники энергии

Обсуждение различных технологих, избретений и всевозможных устройств.

Сообщение dj57rus » 16.08.2012, 12:37

«Источник питания», построенный на основе круглой литиевой батареи размером с монетку, может заряжаться от периодического механического сдавливания.

Изображение
«Источник питания» на основе круглой литиевой батареи способен заряжаться от периодического механического сдавливания.

Чтобы добиться этого, авторы разработки заменили проницаемую для ионов полиэтиленовую плёнку, разделяющую анод и катод в литиевых батарейках, на плёнку из пьезоэлектрического поли(винилидендифторида) — PVDF. При сдавливании часть зарядов, обусловленных частичной поляризацией молекул PVDF, оказывается на обеих поверхностях полимерной плёнки, создавая пьезоэлектрическое поле, которое притягивает некоторое количество свободных литиевых ионов из традиционного LiCoO2-катода через LiPF6-электролит и далее сквозь мембрану в направлении нанотрубчатого TiO2-анода. Это обеспечивает необходимую движущую силу, под действием которой происходит окисление катода, высвобождение всё большего числа ионов лития и электронов, которые затем восстанавливают и инкорпорируются в анод. При каждом сдавливании процесс зарядки продолжается до тех пор, пока система не достигнет химического равновесия.

Даже используя для своего «источника питания» довольно жёсткий корпус круглой литиевой батареи, разработчики смогли создать ячейку, которая, зарядившись таким нехитрым образом, питала калькулятор.

Дополнительные подробности о новой батарее можно найти в журнале Nano Letters. Статья находится в открытом доступе.
Аватара пользователя
dj57rus
Ц.И.А.Н.
Ц.И.А.Н.
 
Сообщения: 1110
Зарегистрирован: 07.11.2010, 21:49


Сообщение dj57rus » 20.08.2012, 12:50

Получение энергии из древесных отходов — любопытная задача, над которой работают многие научные группы. Вот, например, исследователи из Познаньского технологического университета (Польша) и Университета Линчёпинга (Швеция) предлагают использовать древесные отходы при разработке батарей.

Основным компонентом таких отходов является лигнин. Учёные показали, что изолирующие свойства производных лигнина могут быть объединены с проводимостью полипиррола для создания композиционного материала, способного эффективно удерживать электрический заряд.

Изображение
Общая структура лигнина (иллюстрация Karol Głąb / Wikimedia).

Лигнин — природный продукт, в больших количествах имеющийся в отходах бумажной промышленности. Авторы идеи так описывают его полезное использование: полимерный катод может быть приготовлен методом электрохимического окисления пиррола в полипиррол в растворе производных лигнина (всё то, что выбрасывается бумпромом). Хиноновая группа лигнина применяется для хранения электронов и протонов, а также для обмена во время окислительно-восстановительного цикла.

Очевидное достоинство предложенной структуры — несравненная доступность лигнина, в отличие от разнообразных металлических оксидов, необходимых при производстве литий-ионных батарей. Правда, радоваться созданию надёжной и мощной батареи пока рано, поскольку практические результаты исследования ещё слишком далеки от стадии внедрения. На сегодня достигнутое представляет собой перезаряжаемую батарею, которая медленно (но несравненно быстрее, чем другие традиционные батареи) теряет электрический заряд вследствие саморазряда. Кроме того, как выяснили учёные, производные лигнина могут очень по-разному вести себя в качестве катода в зависимости от того, как именно они были получены. А это, увы, печально намекает на потерю экономической целесообразности всей идеи.

Дело в том, что у всего этого есть смысл только до тех пор, пока в «батареечном» производстве можно использовать то, что выбрасывается бумажной промышленностью. Но как только речь зайдёт об оптимизации процесса получения лигнина, возможность применения никому не нужных отходов отпадёт и все будет не проще, чем в случае металлических оксидов для обычных литий-ионных батарей. Пока же авторы исследования делают ставку на невероятную дешевизну (по сути, нулевую стоимость лигнина) и доступность исходного материала.
Аватара пользователя
dj57rus
Ц.И.А.Н.
Ц.И.А.Н.
 
Сообщения: 1110
Зарегистрирован: 07.11.2010, 21:49

Сообщение dj57rus » 18.09.2012, 01:27

Применение лопастей с новыми поверхностями уменьшит шумность ветряков и увеличит их КПД

До последнего времени прогресс в области ветряных турбин выражался в основном в увеличении их размеров, из-за чего даже перевозка деталей к месту установки вполне заслуживает упоминания в «Книге рекордов Гиннесса». А вот компания Siemens решила, что было бы неплохо применить для лопастей ветрогенераторов некоторые наработки, уже использующиеся в авиации.

Изображение
Обычно шумность ветряков такова, что их всё чаще строят на воде, подальше от людей. (Фото Siemens AG.)

По сути, между лопастью ветряка и крылом самолёта не очень большая разница. Однако если авиация уже давно борется со срывом потока, то у ветряков в этом смысле всё ещё впереди. Как и у вертолётов, скорость воздуха на концах лопастей очень высока. Поэтому там он и срывается, снижая подъёмную силу лопасти и КПД ветряка. Ну и, конечно, создавая излишний шум.

Три изменения в конструкции лопастей, предложенные немецким концерном, призваны решить именно эту проблему. DinoTails представляет собой края лопастей, казалось бы, неправильной, зазубренной, «шипастой» формы. За счёт затруднения срыва потока с них шумность новых лопастей становится меньше, а среднегодовая выработка энергии увеличивается.

Лопасти, изготовленные по технологии DinoShells, просто продлеваются до основного ротора, создавая бóльшую поверхность, срыв потока с которой также не столь прост.

Наконец, третьим предлагаемым новшеством стал турбулизатор, ранее не применявшийся в ветротурбинах. Его задача — создание искусственных возмущений в воздушном потоке, обтекающем лопасть, с целью его дестабилизации и смещения вверх по потоку точки перехода ламинарного течения в турбулентное.

По обещаниям инженеров, внедрение всех трёх решений способно повысить общую среднегодовую выработку электроэнергии ветряной турбины на 1,5%. Хотя цифра может показаться небольшой, в случае внедрения в мировом масштабе она означала бы рост ветровой генерации на 6,45 млрд кВт•ч.
Аватара пользователя
dj57rus
Ц.И.А.Н.
Ц.И.А.Н.
 
Сообщения: 1110
Зарегистрирован: 07.11.2010, 21:49

Сообщение MArtvic » 14.03.2013, 08:51

 Информация, на мой взгляд, интересная. Про новую технологию добычи газа из метангидратов:
Специалисты японской корпорации JOGMEC впервые добыли природный газ у побережья Японии. Об этом в среду сообщили местные средства массовой информации. Природный газ был добыт из метангидратов, залежи которых были обнаружены под океаном.

(...)

Газогидраты – это молекулы газа, заключенные в оболочку из молекул воды. Внешне они выглядят как снег. Газогидраты – нестойкие соединения, поэтому образуются в очень определенных условиях: высокое давление и низкая температура. При этом естественно, что они должны образовываться там, где идет непрерывное газообразование, то есть в осадочных породах. Все сказанное и диплом об окончании шести классов общеобразовательной школы подсказывают нам, где именно образуются и залегают газогидраты. В океане неподалеку от берега, а где же еще.

На глубинах порядка 200 метров (в Арктике) и примерно на 500–600 метрах в остальных местах под толщей воды и породой созданы условия для их образования и залегания. И основное отличие газогидратов от остальных источников природного газа состоит в том, что они – практически везде. По периметру практически всей береговой линии.

Общий объем газа, заключенный в газогидратах по всей планете, циклопичен – десятки и сотни триллионов кубометров. Скажем немного точнее – эти запасы никто еще не подсчитал, но предполагается, что они составляют 52–54% всех запасов всех видов газа на планете.

Статья утащена отсюда.
Статья простая, научных данных там мало =) но в целом картину рисует хорошо.
Аватара пользователя
MArtvic
Друг ЦИАН
Друг ЦИАН
 
Сообщения: 54
Зарегистрирован: 30.08.2011, 07:41
Откуда: СПб

Сообщение dj57rus » 21.04.2013, 13:57

PowerWINDows представляет собой инновационную модульную конструкцию ветрогенераторов, которые оказывают меньшее отрицательное влияние на окружающую их среду.

Изображение
Ветрогенератор PowerWINDows

Основой системы PowerWINDows является модуль, который вставляется в обычную оконную раму. Вместо набора больших вращающихся лопастей, установленных перпендикулярно направлению ветра, в системе PowerWINDows использовано множество небольших лопастей, которые медленно вращаются в направлении ветра. Такой подход позволяет свести к минимуму образование воздушных завихрений и возмущений, что в свою очередь, позволяет снизить уровень производимого шума и уменьшить нагрузки на несущие конструкции ветрогенераторов. Это выливается в снижение эксплуатационных затрат и затрат на ремонт самих ветряных генераторов. Помимо этого, за счет отсутствия эффектов отрицательного влияния на окружающую среду, системы PowerWINDows теоретически можно устанавливать где угодно, даже в густонаселенных местах.

Изображение
Пример установки генератора PowerWINDows

Еще одним преимуществом системы PowerWINDows является ее модульная конструкция. Это позволяет при необходимости быстро добавить и подключить к системе необходимое количество дополнительных модулей в случае увеличения потребности в электрической энергии. Также такая конструкция позволяет без особого труда и больших затрат устанавливать системы PowerWINDows на стенах и крышах уже существующих зданий и других строений.
Аватара пользователя
dj57rus
Ц.И.А.Н.
Ц.И.А.Н.
 
Сообщения: 1110
Зарегистрирован: 07.11.2010, 21:49

Сообщение dj57rus » 22.04.2013, 18:05

В IBM разработали фотогальваническую систему с КПД ~80%

Изображение

Исследовательская группа, работающая под началом IBM, на днях представила свою новую разработку: доступную фотогальваническую систему, которая способна использовать около 80% поступающей солнечной энергии (т.е. именно 80% этой энергии преобразовывается в полезную для человека энергию). Кроме получения электроэнергии, система способна выполнять еще пару функций, включая опреснение воды и охлаждение воздуха.

Указанная система разрабатывается в рамках трехлетнего проекта, общий бюджет которого составляет 2,4 миллиона долларов. Грант выделила Комиссии по технологиям и инновациям (Швеция). С IBM работает несколько партнеров, включая Airlight Energy, ETH Zürich и Межгосударственный Университет прикладных наук и технологий (Interstate University of Applied Sciences of Technology — NTB).

По словам представителей IBM, всего около 2% солнечного излучения, приходящегося на территорию Сахары, будет достаточно для обеспечения всех нужд человечества в энергии (на данный момент). Проблема, как известно, в дороговизне и малой эффективности нынешних солнечных батарей, именно поэтому доля фотогальванических станций в общей энергосистеме пока что очень мала. Система, разработанная IBM, получила название High Concentration Photovoltaic Thermal system (HCPVT).

Текущий прототип, как видно на фото (и видео) состоит из параболической «тарелки», на внутреннюю поверхность которой нанесены зеркальные «фасетки». Устройство снабжено системой позиционирования, что позволяет всегда использовать наиболее эффективное положение по отношению к Солнцу. Отраженные лучи (концентрация солнечного излучения в пучок вплоть до усиления в 2000 раз) попадают на особую систему фотогальванических элементов с жидкостным микроканальным охлаждением. Размеры фотогальванических элементов — 1*1 сантиметр.

Каждый чип, благодаря фокусировке солнечных лучей, может производить 200-250 Вт энергии в течение всего 8-часового солнечного дня. Вся система, с сотнями таких чипов, способна производить 25 кВт энергии.

По словам разработчиков, стоимость системы составляет около 250 долларов на квадратный метр, что в три раза дешевле, чем цена аналогичных систем. Стоимость энергии, производимой таким способом (с учетом массового производства, а не одной системы), составит 0,1 доллара за кВт*ч энергии, что уже сравнимо с ценой кВт*ч энергии, вырабатываемой на угольных ТЭС.

 Видео



Аватара пользователя
dj57rus
Ц.И.А.Н.
Ц.И.А.Н.
 
Сообщения: 1110
Зарегистрирован: 07.11.2010, 21:49

Сообщение dj57rus » 21.06.2013, 18:02

Продолжение viewtopic.php?p=38757#p38757

Компания TwingTec предлагает получать электричество с помощью воздушных змеев, летающих на высоте около 100 метров (выше, чем любой из современных ветряков), что позволит сильному потоку ветра генерировать электроэнергию намного лучше, чем существующие системы. Электричество, вырабатываемое змеем, который оборудован турбиной, будет отправляться на землю по кабелю.

 Фото
Изображение

Изображение

Изображение

Изображение

Аватара пользователя
dj57rus
Ц.И.А.Н.
Ц.И.А.Н.
 
Сообщения: 1110
Зарегистрирован: 07.11.2010, 21:49

Сообщение Толстый » 15.10.2013, 11:58

А генератор Теслы для добычи атмосферного эл.статического электричества обсуждали? Материалы и схемы, обсуждения - http://zaryad.com/forum/viewtopic.php?t=896
А это зарядка Нокиа по схожему принципу - http://www.cifrovik.ru/publish/open_article/16029/
Толстый
Новичок
Новичок
 
Сообщения: 1
Зарегистрирован: 10.10.2013, 09:22

Сообщение GoBlin » 06.11.2013, 14:27

Любопытная новость:
04.11.2013 11:11

На Северной стороне Севастополя, между микрорайонами Бартеньевка и Голландия, полным ходом идет строительство первой в этой местности солнечной фотоэлектрической станции. На участке площадью чуть более пяти гектаров уже установлены сотни опор, на которые будут крепиться панели солнечных фотоэлементов, и уже началась прокладка коммуникационных сетей, пишут "Вести".

"Строительство солнечной станции ведется с начала октября и уже выполнено 50% работ, — рассказал прораб объекта Андрей Михайлюк. — Пару недель назад выбились из графика, когда дожди многодневные зарядили и на поле, где идет строительство, техника проехать не могла из-за грязи, но уже наверстали наш график и даже обгоняем".

Как выяснилось, общая стоимость всего проекта — почти 80 миллионов гривен, которые инвестор - одна из местных компаний - планирует окупить за восемь лет. Фотоэлементы для солнечной станции производит по специальному заказу одна из киевских фирм, а гарантия их работы — 25 лет. Мощность же, которую позволят дать эти панели-батареи — 3,4 МВт.

«Затраты на обслуживание станции будут минимальными, — сообщил директор фирмы-инвестора "С. Энерджи-Севастополь" Владимир Губанов. — Чтобы ее обслуживать, нужны будут только три специалиста-электрика и два охранника. Ни газа, ни нефти, ни угля для работы не надо. А чтобы поддерживать ее в работоспособном состоянии, надо раз в неделю поливочной машиной смывать осевшую на фотоэлементах пыль".

Примечательно, что данная станция будет работать бесперебойно круглый год, за исключением только лишь туманных и ночных часов.

"Сдача первой очереди объекта запланирована на 20 декабря и сразу начнется эксплуатация, — поделился информацией Владимир Губанов. — Первая очередь будет давать 2,2 МВт энергии, а вторая, которую планируем сдать весной, даст еще 1,2 МВт. В дальнейшем город, как сказал глава администрации Владимир Яцуба, намерен продолжать строить подобные объекты — сейчас разрабатывается документация еще на три солнечные станции".

http://gg.gg/ndwc
Аватара пользователя
GoBlin
Ц.И.А.Н.
Ц.И.А.Н.
 
Сообщения: 9242
Зарегистрирован: 17.11.2007, 21:55
Откуда: -. --- / --. .... --- ..- .-.. ... / .- .-.. .-.. --- .-- . -..

Сообщение dj57rus » 20.12.2013, 17:28

Новая технология переработки микроводорослей в топливо позволяет получать из них высококачественную лёгкую нефть за цикл, длящийся менее часа.

В Тихоокеанской национальной северо-западной лаборатории Министерства энергетики США создан непрерывный и весьма быстрый процесс превращения водорослей в нефть в химическом реакторе: в реактор впрыскивают горячую воду под давлением 20,7 МПа и температуре 350 °С - это резко ускоряет процесс, поэтому менее чем за час водоросли из него выходят в виде нефти, и в небольшой степени — биогаза, из которого можно получать метан (или же попросту сжигать, имея тепло для подогрева самой установки).

Изображение
Нефть, вода, обогащённая азотом и фосфором, и вода с растворённым горючим газом — результат работы реактора по переработке водорослей.

Причём, что важно, исходное сырье не приходится предварительно сушить: в нем может быть 80–90% воды по массе. «Отсутствие нужды в сушке водорослей — большой плюс, это сильно снижает издержки, — утверждает Дуглас Эллиот, возглавляющий проект. — Отсюда и сторонние бонусы: после извлечения сырья из воды последнюю и питательные вещества можно отправить обратно в ёмкости с водорослями, дополнительно снижая стоимость».

Изображение
Исходная водорослевая суспензия теперь не нуждается в предварительной просушке.

Итоговый продукт — лёгкая нефть без примесей, которая перерабатывается на существующих НПЗ без перестройки технологического цикла, без внесения добавок, адаптации двигателей машин и прочих телодвижений.
Пока авторы технологии работают лишь с небольшим экспериментальным реактором ёмкостью в 1,5 л водорослевой суспензии, но, по их словам, его можно легко масштабировать, и при этом благодаря большому объёму у него будут гораздо меньшие тепловые потери через стенки, что даст значительную экономию на масштабе. Внедрение разработки уже началось: частная компания Genifuel Corp. лицензирует сейчас технологию для получения нефти из водорослей.
Аватара пользователя
dj57rus
Ц.И.А.Н.
Ц.И.А.Н.
 
Сообщения: 1110
Зарегистрирован: 07.11.2010, 21:49

Сообщение Dragony_ » 23.12.2013, 05:59

Интересно, каковы затраты энергии на этот процесс?
Dragony_
Друг ЦИАН
Друг ЦИАН
 
Сообщения: 545
Зарегистрирован: 02.11.2012, 11:35

Сообщение dj57rus » 28.03.2015, 19:02

Изображение

Руководитель подразделения Google X доктор Астро Теллер (Astro Teller) объявил, что исследовательское подразделение поискового интернет-гиганта собирается произвести в Северной Калифорнии тестовые запуски "воздушных змеев" с размахом крыльев в 84 футов (25 метров).
Аппарат, внешне похожий на БПЛА, в действительности является летающим ветрогенератором, имеющим восемь турбин. Наматывая круги на высоте 1500 футов (450-500 метров), где дуют постоянные ветра, такой генератор способен выработать и передать на землю 600 кВт энергии.

Изображение

Изображение

Подразделение Google X работает над технологией летающих ветрогенераторов с момента покупки компанией Google компании Makani Power в 2013 году. До настоящего времени были проведены испытания небольшого летающего ветрогенераторатора, имеющего размах крыльев 28 футов (8,5 метров) и который послужил прототипом для большого 25-метрового летающего ветрогенератора. Конструкция 25-метрового генератора допускает установку дополнительных турбин и генерирующих мощностей, что вписывается в цель компании Google, которая заключается в получении большего количества энергии из одного источника и снижении стоимости получаемой энергии.

Изображение

Испытания летающих ветрогенераторов будут проводиться в районе Pigeon Point близ города Пескадеро, Калифорния. Ранее там же проходили испытания 8-метрового прототипа. "В Pigeon Point скорость ветра может изменяться на 20 миль/час (32 км/ч), а его направление - на 90 градусов всего за секунду." - приводит слова Теллера издание The Verge. - "Это достаточно жесткие условия для проверки конструкции аппаратов, примененных в них инженерно-технических решений."



Аватара пользователя
dj57rus
Ц.И.А.Н.
Ц.И.А.Н.
 
Сообщения: 1110
Зарегистрирован: 07.11.2010, 21:49

Сообщение Слесарь » 06.02.2016, 20:26

Макс писал(а):Хотелось бы обсудить самопальные химические источники электричества. Но тема скудная даже для интернета.

Не сочтите некромантом (за поднятие темы), но вопрос действительно интересный (по крайней мере для меня).
Представим, то, что так долго ждали и к чему готовились многие, случилось. Пришел пушной зверек. Не буду описывать предполагаемые события - для этого есть другие темы. Проходит год-два-три... Запасы ранее выпущенных батареек кончились, ресурс аккумуляторов выработан. Различные вертушки-генераторы вещи хорошие. Но чтоб запитать какой нибудь оставшийся в живых маломощный гаджет (планшет, эхолот, радиостанция) не всегда удобны механические генераторы. Вот тут как раз и вспомнятся самодельные хим.источники электрического тока. Да, те самые медные и цинковые пластины в электролите (соль и вода). Еще в школе экспериментировал-игрался с ними. 0,5-1,5 вольта на банку будут обеспечены. Стоит вспомнить, что в 19 веке, до появления работоспособных динамомашин использовали как раз подобные батареи. Думаю, что медь можно будет найти и после БП. С цинком могут быть некоторые проблемы. Но это скорее зависит от местных условий. Наиболее дефицитным ингредиентом скорее всего будет ...соль для электролита. Исключая конечно морские побережья и места бывшей соледобычи. Отмечу еще усиленную коррозию электродов и их разрушение. Кстати, эту же батарею можно использовать и как реостат для регулирования тока нагрузки.
Привлекательно выглядит изготовление самодельных свинцовых аккумуляторов - для электродов нужен лишь свинец. Но вот беда, мне ни разу не химику не понятно из чего что под рукой "сбодяжить" серную кислоту для электролита. Да и свинцовые пластины-электроды для эффективности надо покрывать оксидом свинца. А это уже все малодоступные технологии.
На затравку пара ссылок:
http://nepropadu.ru/blog/Masterskaia/423.html
http://samodelnie.ru/publ/samodelnyj_ak ... r/1-1-0-46
Аватара пользователя
Слесарь
Частый гость
Частый гость
 
Сообщения: 67
Зарегистрирован: 26.08.2015, 07:10

Сообщение Тимур » 05.05.2016, 01:58

Я не верю в 10 летний срок службы аккумуляторов. Практика развеяла мои иллюзии. Солнечная энергетика на деле оказалась достаточно дорогим удовольствием.
10 лет наше поселение Милёнки жило в автономном режиме. 10 лет эксплуатировались различные инверторы, контролеры, генераторы, ветряки и солнечные панели. Это достаточный срок, чтобы отделить рекламную чепуху от реальности и сделать трезвые выводы. Выводы следующие.

https://vk.com/volodarivanov?w=wall107032607_1847
Аватара пользователя
Тимур
Постоялец
Постоялец
 
Сообщения: 236
Зарегистрирован: 09.02.2012, 13:58
Откуда: Великобритания

Сообщение GoBlin » 05.05.2016, 22:09

Без обид, ссылки лучше всё же дублировать, например, сервисом http://archive.is/dyxEj - или pastebin.
Аватара пользователя
GoBlin
Ц.И.А.Н.
Ц.И.А.Н.
 
Сообщения: 9242
Зарегистрирован: 17.11.2007, 21:55
Откуда: -. --- / --. .... --- ..- .-.. ... / .- .-.. .-.. --- .-- . -..

Сообщение BFG10k » 31.05.2016, 03:27

Тимур писал(а):Я не верю в 10 летний срок службы аккумуляторов.

Смотря каких. Есть аккумы с ресурсом 30-40 лет, например (естественно, при соблюдении режимов эксплуатации)
Аватара пользователя
BFG10k
Друг ЦИАН
Друг ЦИАН
 
Сообщения: 310
Зарегистрирован: 11.01.2013, 11:02


Пред.

Вернуться в Технический центр



Кто сейчас на конференции

Зарегистрированные пользователи: Google [Bot], Yandex [Bot]