211service.com
Iztvaikošanas dzinēji varētu ražot vairāk jaudas nekā ogles, ar milzīgu brīdinājumu
Sji Čeņs
Tehnoloģija, kas var izmantot dabiskās ūdens iztvaikošanas atjaunojamo enerģiju, varētu nodrošināt milzīgu daļu no valsts enerģijas vajadzībām — vismaz teorētiski (skatiet sadaļu “Zinātnieki uztver iztvaikošanas enerģiju, lai vadītu sīkus dzinējus”).
“Iztvaikošanas dzinēju” prototips ģenerē jaudu no baktēriju sporu kustības, kas izplešas un saraujas, absorbējot un atbrīvojot gaisa mitrumu. Ja to varētu izdarīt efektīvi un izdevīgi, ierīces varētu nodrošināt vairāk nekā 325 gigavatus elektroenerģijas ražošanas jaudu, apsteidzot ogles , saskaņā ar pētījumu publicēts otrdien iekšā Dabas sakari .
Tomēr tam būtu nepieciešams ar ierīču blokiem pārklāt katra ezera un rezervuāra virsmu, kas ir lielāka par 0, 1 kvadrātkilometru zemākajos 48 štatos, izņemot Lielos ezerus. Acīmredzot tas būtu tiešā pretrunā esošajiem ekonomiskajiem un atpūtas mērķiem un radītu virkni nopietnu estētisku un vides problēmu. Proti, pietiekami liela iztvaikošanas traucēšana pietiekami lielam ezeram var pat mainīt vietējos laikapstākļus.
Taču pētījuma līdzautors Ozgurs Sahins saka, ka šis papīrs vairāk ir domu eksperiments, kas paredzēts, lai uzsvērtu tehnoloģijas potenciālu un to, cik svarīgi ir to virzīt tālāk par laboratorijas mērogu, nevis jebkāda veida burtiskas attīstības ierosinājumu.
Sahins, Kolumbijas universitātes bioloģijas zinātņu un fizikas asociētais profesors, uzskata, ka tas varētu sniegt būtisku ieguldījumu tīras enerģijas un klimata mērķu sasniegšanā, pat ja tas nekad netiks ieviests nekur tuvu potenciālajam apjomam, kas uzsvērts pētījumā.
Viņš saka, ka agrīnās lietošanas gadījumi varētu ietvert attālos rezervuārus, kas jau ražo hidroelektrostaciju, kur tas nav tik iespējams, traucējot citiem lietojumiem. Tas varētu piedāvāt papildu ieguvumu, samazinot ūdens zudumus iztvaikošanas rezultātā, palielinot enerģijas ražošanai, apūdeņošanai un citām vajadzībām pieejamo daudzumu.
Zinātnieku komanda izveidoja arī mazu, ar iztvaikošanu darbināmu automašīnu, kuru nodēvēja par Evu.
Sahins un kolēģi Kolumbijā ir strādājuši pie šīs tehnoloģijas gadiem ilgi. Kādā 2015. gadā papīrs , komanda aprakstīja iztvaikošanas dzinēju, kas paļāvās uz Bacillus subtilis sporas pielipušas pie plēves kaudzēm, kas piestiprinātas slēģu mehānismiem. Kad ierīce tiek novietota virs ūdens, sporas absorbē mitrumu no dabiskās iztvaikošanas un izplešas, atverot aizvaru un ļaujot mitrumam izplūst. Pēc tam sporas izžūst un saraujas, vēlreiz aizverot aizvaru un ļaujot ieplūst papildu gaisa mitrumam un atsākt procesu. Kad ierīce ir pievienota ģeneratoram, nepārtraukta svārstību kustība rada nelielu enerģijas daudzumu.
Kā MIT tehnoloģiju apskats Iepriekš ziņots: 'Astoņi centimetri reiz astoņi centimetri ūdens virsma var saražot vidēji divus mikrovatus elektroenerģijas (mikrovats ir viena miljonā daļa vata) un var pārsprāgt līdz 60 mikrovatiem.'
Komanda ir turpinājusi strādāt pie tehnoloģijas efektivitātes un mērogojamības uzlabošanas, izpētot papildu materiālus un sporu saķeres līdzekļus. Tā kā tehnoloģija lielā mērā ir balstīta uz bioloģiskiem materiāliem, iespējamās izmaksas varētu būt zemākas nekā saules fotoelementu elementi un citas tehnoloģijas, kurām nepieciešami īpaši izgatavoti materiāli, uzskata Sahins.
Būtiski, Bacillus subtilis sporas turpina veikt nepieciešamo mehānisko kustību pat tad, kad tās ir mirušas vai neaktīvā stāvoklī.
Turklāt šī tehnoloģija lielā mērā novērš vēja un saules enerģijas periodiskuma ierobežojumus, jo, lai gan iztvaikošanas ātrums mainās, tie neapstājas. Turklāt, tā kā ierīces samazina iztvaikošanas ātrumu, tās arī paaugstina virszemes ūdens temperatūru. Modelēšana jaunajā pētījumā parādīja, ka, apdomājot šī procesa ātruma maiņu, viņi varētu izveidot sava veida termiskā ūdens akumulatoru, kas līdzsvaro ražošanu un pieprasījumu. Palielinot droseļvārstu, siltums ūdenī palielinātu iztvaikošanu, veicinot enerģijas ražošanu.
Mēs varētu saskaņot elektroenerģijas pieprasījumu stundā apmēram 98 procentus laika siltās un sausās vietās, saka Sahins. Tas nozīmē, ka jums nav nepieciešams ārējs akumulators, lai pielāgotos pārtraukumiem.