211service.com
Progress, izstrādājot jaudīgu jaunu elektroenerģijas ražošanas veidu
Apmēram pirms četriem gadiem pētnieki Michael Strano's ķīmiskās inženierijas laboratorija MIT īsu dzijas gabalu, kas izgatavots no oglekļa nanocaurulēm, pārklāja ar TNT un vienu galu apgaismoja ar lāzeru. Tas dzirkstīja un dega kā drošinātājs, demonstrējot jaunu veidu, kā ražot elektrību, kas ražo fenomenālus enerģijas daudzumus.
Tolaik neviens nesaprata, kā tas darbojas, un tas bija tik neefektīvs, ka tas bija tikai laboratorijas zinātkāre, saka Strano.
Tagad Strano ir noskaidrojis pamatā esošo fiziku, kas ir palīdzējis viņa komandai ievērojami uzlabot efektivitāti — 10 000 reižu — un iezīmējis ceļu nepārtrauktiem straujiem uzlabojumiem. Kādu dienu ģeneratori, kas izmanto šo fenomenu, varētu padarīt portatīvo elektroniku ilgāku kalpošanas laiku un padarīt elektromobiļus tikpat ērtus kā parastos, gan paplašinot to darbības rādiusu, gan ļaujot ātri uzpildīt degvielu dažu minūšu laikā.
Līdz šim izgatavoto laboratorijas ierīču efektivitāte joprojām ir zema salīdzinājumā ar parastajiem ģeneratoriem. Strano jaunākajai ierīcei ir nedaudz vairāk par 0,1 procentu, savukārt parasto ģeneratoru efektivitāte ir no 25 līdz 60 procentiem.
Bet Strano saka, ka tie varētu būt noderīgi dažās nišas lietojumprogrammās, kur ir nepieciešams pēkšņs jaudas uzliesmojums. Un Strano saka, ka turpmāki efektivitātes uzlabojumi nozīmē, ka drīzumā varētu būt iespējamas plašākas lietojumprogrammas.
Jaunie ģeneratori izmanto fenomenu, ko Strano sauc par termoenerģijas vilni. Tradicionālais veids, kā ražot elektroenerģiju, sadedzinot kurināmo, ir izmantot siltumu, lai izplešanās gāzes iedarbinātu turbīnu vai virzuli. Strano sistēmā degvielai degot viņa nanocauruļu garumā, degšanas vilnis virza elektronus sev priekšā, radot elektrisko strāvu. Tas ir daudz tiešāks un efektīvāks elektroenerģijas ražošanas veids, jo nav nepieciešamas turbīnas vai parastie ģeneratori.
Tā kā nanoģenerators darbojas ar šķidro degvielu, kas uzglabā daudz vairāk enerģijas nekā akumulatori, pastāv cerība, ka tie varētu ļaut elektriskajām automašīnām braukt daudz tālāk nekā pašlaik.
Tas ir iestatījums, kas nav atšķirīgs no iekšdedzes dzinēja, kurā degšanas kamerās tiek izsmidzināta degviela, lai darbinātu virzuļus. Jaudas elektroniskās shēmas varētu uzņemt vairāku nanocauruļu ģeneratoru jaudas pārrāvumus un izlīdzināt to, piemēram, izmantojot to, lai vadītu elektromotorus automašīnā. Degvielas tvertni varēja uzpildīt tāpat kā parastā automašīnā. Un tā kā oglekļa nanocaurules šajā procesā netiek patērētas, tās var izmantot atkal un atkal.
Nesen Strano atklāja, ka pāreja no nanocaurulēm uz plakanām nanomateriālu loksnēm, piemēram, viena atoma biezu grafēnu, uzlabo efektivitāti. Lokšņu noformēšana, lai virzītu termoelektroenerģijas viļņa enerģiju, arī uzlabo veiktspēju.