События Большинство людей согласятся с тем, что ископаемому топливу нужно положить конец. Оно является причиной загрязнения окружающей среды, войн и климатических изменений.
К счастью, в течение многих лет ученые ищут альтернативные решения, такие как энергия ветра и солнечная энергия. Но не везде и всюду можно будет использовать энергии ветра и солнца.
Поэтому ученые продолжают поиски дешевой и эффективной энергии, исследуя малоизвестные источники. Некоторые из них могут показаться немного необычными, даже смешными и нереальными, а в некоторых случаях и ужасными.
"Я думаю, что к решению предстоящих энергетических потребностей, нам следует подойти довольно серьезно", - рассуждает Бобби Самптер (Bobby Sumpter), старший научный сотрудник в национальной лаборатории Oak Ridge. Это может быть чем-то природным и при этом доставаться нам бесплатно и быть эффективным.
"Мы не должны отклонять даже самые необычные идеи", - отмечает Диего дель Кастильо Негрете (Diego del Castillo Negrete) из той же лаборатории.
Итак, 10 наиболее необычных и странных источников энергии, которые практически вне известных и принятых норм. Но, кто знает, может быть, когда-нибудь мы будем использовать сахар для зарядки ноутбука, бактерии в качестве топлива для автомобиля или мертвые тела для обогрева зданий.
Сахар
Если положить сахар в бензобак автомобиля, то можно испортить его двигатель - это общеизвестный факт. Но однажды сахар может стать отличным топливом для машины.
Исследователи и химики из Технологического университета Вирджинии разрабатывают способ преобразования сахара в водород, который можно будет использовать в топливных элементах.
Ученые комбинируют сахар, воду и 13 мощных ферментов в реакторе, превращая смесь в водород и двуокись углерода. Водород прокачивается через топливный элемент для выработки энергии. Этот процесс обеспечивает в три раза больше водорода, чем при других традиционных методах, что выражается в экономии средств.
Но, к сожалению, пройдут еще десятки лет, прежде чем потребители действительно буду добавлять сахар в свои бензобаки. Скорее намного раньше мы будем заряжать ноутбуки, мобильники и другую электронику батареями на основе сахара: в краткосрочной перспективе планируется использовать эту же технологию для создания подобных батарей.
Солнечный ветер
В сто миллиардов раз больше энергии, чем нужно в настоящее время всему человечеству, доступно в космосе. Энергия эта называется солнечным ветром - потоком заряженных частиц, разливающимся от солнца.
Брукс Харроп (Brooks Harrop) и Дирк Шульце-Макуш (Dirk Schulze-Makuch) надеются захватить эти частицы при помощи спутника, который будет вращаться вокруг Солнца и Земли.
Спутник будет иметь длинный медный провод для захвата электронов. Через инфракрасный лазер эта энергия будет отправляться на Землю.
Но у спутника есть некоторые технические проблемы, которые исследователи пытаются устранить: у него нет защиты от космического мусора и часть энергии будет потеряна, к тому же соорудить лазерный луч, способный преодолевать многомиллионные мили, тоже задача не из простых.
Более реалистичным кажется использование этого спутника для обеспечения энергией близлежащих космических кораблей.Экскременты
Многие думают, что экскременты должны быть немедленно утилизированы. Но фекалии содержат метан - бесцветный газ без запаха, который можно использовать также, как и природный.
Так, существуют два проекта, направленные на преобразование собачьих экскрементов - Park Spark в Кембридже и Norcal Waste в Сан-Франциско.
В обоих случаях для тех, кто выгуливает своих домашних питомцев предлагается использовать биоразлагаемые мешки, которые после их заполнения размещают в большой контейнер-реактор. Внутри него микроорганизмы обрабатывают экскременты, выделяя метан в качестве побочного продукта.
В Пенсильвании на одной из молочных ферм используют коровий навоз для получения энергии. Шестьсот коров, которые производят 18 тысяч галлонов навоза ежедневно, помогают ферме сэкономить 60 тысяч долларов в год.
Отходы используются для производства электроэнергии, в качестве удобрения и топлива для обогрева.
А Hewlett-Packard опубликовало недавно исследование, объясняющее, как может фермер заработать, сдавая в аренду землю под серверы, компьютеры которых могли бы работать на метане.
Не остаются в стороне и отходы жизнедеятельности человека. Инженеры из Wessex Water посчитали, что отходы из 70 домов могут сгенерировать газ, которого будет достаточно для того, чтобы автомобиль смог проехать 10 тысяч миль.
В Эдинбургской школе инженерных и физических наук ученые ищут способ создать первый в мире топливный элемент из... мочи. Мочевина является доступным, нетоксичным, органическим соединением, богатым азотом.
Люди: живые и мертвые
Когда посреди лета вы стоите в переполненном метро, помните, тепло человеческого тела может греть все здания, вкупе с офисами, квартирами и магазинами.
Именно таким способом компания Jernhuset собирается обогревать сооружения в Стокгольме, Швеции и Париже. Тепло, которое исходит от пассажиров, путешествующих через центральный вокзал Стокгольма, будет обогревать воду в трубах, которая затем будет прокачиваться через системы вентиляции здания.
В Париже будут внедрять проект, согласно которому тепло человеческого тела будет использовано для обогрева 17-ти квартир в здании, расположенном прямо над станцией метро.
В Великобритании в одном из крематориев газы, выделяющиеся после кремации также используют для обогрева здания.
Вибрации
Клуб Watt в Роттердаме (Нидерланды) использует вибрации от людей на танцполе для создания светового шоу. Колебания улавливают "пьезоэлектрические" материалы.
Использование пьезоэлектрических технологий для производства энергии рассматривают и в армии США. Они вставлены в сапоги солдат и энергия используется для зарядки радиоприемников и других портативных устройств.
Хотя это интересный возобновляемый источник энергии с большим потенциалом, он по сути своей недешевый.
Клуб потратил 257 тысяч долларов на 270 квадратов танцпола. Но в будущем планируется улучшить производство, так что танцевальные движения могут на самом деле быть электрическими.
Шлам
Только калифорнийский муниципалитет производит 700 тысяч тонн шлама - нерастворимых отложений из воды в паровых котлах в виде ила или твердых кусков. Этого материала достаточно для того, чтобы создать электроэнергии на 10 миллионов киловатт-часов в сутки.В университете Невады этот осадок сушат, чтобы сделать из него горючее для процесса газификации, который превращает его в электричество. Машина превращает липкий ил в порошок-биотопливо при относительно низкой температуре в кипящем слое песка и соли.
Технология направлена на то, чтобы компании могли экономить на перевозке отходов и электричестве. И хотя исследования еще продолжаются, предварительные оценки показывают, что система потенциально может генерировать 25 тысяч киловатт-часов в день.
Медузы
Медузы, которые светятся в темноте, содержат сырье для нового вида топливных элементов. Их свечение создается за счет зеленого флуросцентного белка, называемого GFP.
Команда ученых из Технологического университета Чалмерса в Гетеборге (Швеция) поместила каплю GFP на алюминиевые электроды и выставила ее на ультрафиолетовый свет.
Белок выпустил электроны, которые можно использовать для производства электроэнергии.
Такие же белки были использованы для создания биотопливных элементов, которые создают электроэнергию без внешнего источника света. Вместо него в устройстве была использована смесь химических веществ, таких как магний и ферменты люциферазы, которая есть у светлячков.
Эти топливные элементы могут быть использованы в малых нано-устройствах, которые, к примеру, могут быть имплантированы для диагностики или лечения заболеваний.
Взрывающиеся озера
В мире известны три "взрывающихся озера", названные так из-за высокого содержания в своих недрах метана и углекислого газа, которые накапливаются вследствие различия в температуре и плотности воды.
Когда меняется температура, газы выходят на поверхность: эффект, как от потрясывания бутылки содовой. Газы убивают животных и людей, живущих неподалеку. Подобное произошло 15 августа 1984 года, когда камерунское озеро Ниос выбросило огромное облако концентрированного углекислого газа, мгновенно удушающего сотни людей и животных.
В Руанде таким место является озеро Киву. Но местное правительство взяло инициативу в свои руки и построило электростанцию, которая высасывает вредные газы озера, приводящие в действие три больших генератора.
Они производят 3,6 мегаватт электроэнергии. Есть надежда, что ближайшие пару лет, энергии будет достаточно для одной трети страны.
Бактерии
В дикой природе живут миллиарды бактерий. Как и у любого живого организма, когда ограничен запас пищи, у них есть своя стратегия выживания.
Бактерии кишечной палочки хранят топливо в виде жирных кислот, которые напоминают полиэстер. Жирные кислоты нужны для производства биодизельного топлива.
Так, ученые ищут способ для генетического модифицирования микрооганизмов кишечной палочки для перепроизводства кислот.
Они удалили ферменты из бактерий, чтобы повысить количество жирных кислот.
Затем обезвожили жирные кислоты, чтобы теперь уже избавиться от кислорода, превратив таким образом бактерии в дизельное топливо.
Получается, одни и те же бактерии делают нас больными и могут послужить топливом для транспорта.
Углеродные нанотрубы
Углеродные нанотрубы представляют собой полые трубы из атомов углерода.
Среда потенциального использования этих труб ширится от ткани для брониматериалов до лифта, который может курсировать между Землей и Луной.
Ученые из Массачусетского технологического института нашли способ использования нанотруб для сбора солнечной энергии.
Нанотрубы могут работать в качестве антенны для сбора солнечного света на солнечных батареях.
