3 технологии, които са необичайни дори за 2019 г

2024 Автор: Seth Attwood | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-16 15:58

Атомна микробатерия, първата в света "вълнова" електроцентрала и подводница. Сега ще ви разкажем повече за тези три необичайни разработки по-подробно.

"Вечна" ядрена батерия NanoTritium

През 2005 г. канадската компания CityLabs започна активно разработване на батерия, която може да издържи много години. В своите изследвания инженерите тръгват от разработката на Лари Олсън, която започва през седемдесетте години на ХХ век. Тогава Олсен предложи модел за радиоизотопен източник на енергия.

И през 2008 г., три години след началото на работата, CityLabs предложи "за продажба" първите образци на NanoTritium - търговска батерия P100. Максималната му мощност е малка - само седемдесет и пет нановата, различни версии са в състояние да произвеждат от петдесет до триста наноампера. Срок на експлоатация - двадесет години (с плюс, както казват разработчиците). Формата на освобождаване на батериите P100 е под формата на микросхеми LCC 44 и LCC68.

За разлика от химическите батерии, NanoTritium е физически източник на енергия, тоест не съдържа активни химикали. Въпреки че по време на работа се отделя хелий, той е в изключително малки количества и не представлява токсична опасност. Също така е безопасно за хората и радиация от разпадането на тритий (учените смятат), тъй като се разпространява във въздуха буквално на няколко милиметра от батерията.

Схемата на работа на тритиевата батерия P100

Основата на батерията е разпадането на тритий (това е тежък изотоп на водорода, много рядък и скъп). Времето на полуразпад на трития е малко над дванадесет години. Получава се по два начина - чрез облъчване на литий с литиев изотоп и неутрони или чрез преработка на "тежка" вода от реактори.

През 2018 г. CityLabs представи новата серия NanoTritium, P200, захранване с напрежения от 0,8 до 2,4 волта и ампераж от 52 до 156 микроампера. Батериите могат да работят в температурен диапазон от минус четиридесет - плюс осемдесет градуса по Целзий.

Приложенията за такива батерии с ниска мощност всъщност са доста разнообразни: в сензори за налягане/температура на околната среда, интелигентни сензори, медицински импланти, презареждащи се литиеви батерии, полупасивна и активна RFID (радиочестотна идентификация), силициеви часовници, архивиране на SRAM памет, дълбоко море сензори за нефтени кладенци, процесори с ниска мощност (например ASIC, FPGA, микроконтролерни блокове и др.).

Pelamis Wave Power - "морски змии", които ядат вълни

Енергията, генерирана от вълните на моретата и океаните на Земята, е огромна. Имаше дори учени, които изчислиха, че е равно на два теравата. Точната цифра или не не е толкова важна, основното е, че този ресурс е възобновяем и по никакъв начин не влияе на влошаването на екологичната ситуация в света.

Шотландски инженери от компанията Pelamis Wave Power се опитаха да използват тази енергия и изградиха удивителен механизъм. Развитието му започва през далечната 1998 г. - тогава се заражда идеята, но компанията дълго време не намира средствата, необходими за изграждането му. След получаване на грант за научни изследвания през 2002 г. е построен прототип в Pelamis Wave Power. На негова основа през 2005 г. е подписан договор с португалската компания Enersis за изграждане на първата в света електроцентрала „вълна”.

Основата на португалската станция са конвертори Pelamis P-750, всеки сто и четиридесет метра дължина и три и половина метра "дебели", те също тежат много - около седемстотин и петдесет тона (напълно натоварени). Pelamis P-750 е полупотопена конструкция от четири секции, свързани със специални панти. Люлейки се на вълните, участъци от „червената морска змия“се огъват при тези панти.

Всеки преобразувател използва три модула за преобразуване на енергия. Те се състоят от сложна затворена хидравлична система, където хидравличните бутала изпомпват масло, принуждавайки електрическите генератори да се въртят. Също така е необходимо да се поставят преобразуватели разумно - там, където има повече вълни, там, люлеейки се по-силно върху тях, Pelamis ще генерира повече електричество.

През есента на 2008 г. край северозападния бряг на Португалия, близо до Повуа де Варзима, електроцентралата Agucadoura Wave Farm произведе първото електричество, „взето“от вълните. Пиковата мощност на един "змия" -преобразувател Pelamis P-750 е 750 kW. Португалската електроцентрала има три инсталации. По този начин, според изчисленията, те са в състояние да доставят до два и четвърт мегавата (трябва да кажа, че при пускане в експлоатация средно всяка инсталация произвежда сто и петдесет киловата, или четиристотин и петдесет всички заедно).

По-нататъшната съдба на тази невероятна инсталация е тъжна. След два месеца в експлоатация, той беше изключен и върнат на Pelamis Wave Power, за да коригира проблемите с лагерите на ставите. В същото време Babcock & Brown (основателят на PWP) беше принуден да наеме мениджър трета страна поради финансови затруднения. Проектът Pelamis е официално закрит.

PS Това обаче не е краят на историята. През октомври 2016 г., след като китайска компания представи подобен продукт за морска змия, бивши служители на Pelamis Wave Power спекулираха за индустриален шпионаж: след посещение на китайска делегация през 2011 г., няколко лаптопа липсваха от сградата на компанията.

Е, още една технология, по-скоро като забавление:

Невероятната нимфа на Некер "летя" под вода

Представете си - апарат, наподобяващ самолет с лек двигател, плавно се люлее на вълните. И тогава пилотът, като се увери, че пътниците му са на местата си, го ускорява, принуждавайки го да се "гмурне" … И все по-далеч и по-далеч го отвежда от искрящата повърхност на водата, към незабравимо подводно пътешествие.

Такова устройство наистина съществува. Неговото име е Necker Nymph, първият от този тип подводни превозни средства. Дизайнът има отворена кабина, притежава положителна плаваемост и най-важното е, че използва не обичайния метод (баласт) за гмуркане, а "аеродинамичните" свойства на крилата.

На борда може да има трима - един "пилот" и двама "пътници". Те са защитени от настъпващата вода чрез обтекатели, като на състезателните автомобили - специални "предни стъкла", които облекчават налягането на водния поток. По-панорамна гледка от отворена пилотска кабина е трудно да си представим! Управлението се осъществява от пилота с помощта на джойстик.

Джойстикът контролира накланянето, въртенето и отклонението, а лостът на газта контролира движението напред и назад. Компютър за полети и навигация (FAN-C), подобен на използваните в съвременните изтребители, следи скоростта, дълбочината и поддържа гмуркането в предварително определени граници. Корабът е оборудван и с тройна резервна система за поддържане на живота и автоматично ще се върне на повърхността в случай на неизправност.

Продължителността на гмуркането е два часа (толкова въздух в цилиндрите на водолазите), максималната дълбочина е около тридесет метра, минималната скорост под вода е около два км / ч (малко повече от един възел), максималната е около единадесет км/ч (шест възела). Размери Necker Nymph: 4, 6x3, 0x1, 2 m, тегло седемстотин и петдесет кг.

Hawkes Ocean Technologies (HOT) започва разработването на този тип апарати в края на 90-те години, когато подводниците DeepFlight не използват баласт за потапяне, а използват „отрицателното повдигане“, създадено от крилата. Necker Nymph също е разработена под кодовото име DeepFlight Merlin.

Собственикът на това невероятно устройство е ръководителят на Virgin Group, Ричард Брансън, а Греъм Хоукс го проектира и създаде. Цената на устройството е 670 000 долара.