Практическая работа На тему «Зеленые технологии» Задание: Изучить предложенные статьи по современным технологиям……., после чего заполнить таблицу1 Название статьи Уникальность разработки + разработки разработки Применимо ли в РХ? Если нет, то ПОЧЕМУ? 1. Учёным удалось создать самый чистый источник энергии Австралийские ученые разработали «искусственные листья», которые способны стать самым экологичным источником энергии из известных в мире. Инновационная разработка способна подражать природному процессу - фотосинтезу растений, производя при этом электроэнергию. Как сообщают исследователи, их изобретение имеет даже большую эффективность, чем естественная растительность. Аппарат для искусственного фотосинтеза при помощи солнечных устройств использует процесс электрохимического расщепления воды и вырабатывает кислород и водород путём пропускания через воду постоянного электрического тока. В результате получается водородное топливо – самая чистая форма энергии, имеющая нулевой выброс углерода. Представитель команды исследователей сообщает, что их искусственные листья внешне совершенно не будут походить на настоящие. Что касается искусственно воссозданного процесса фотосинтеза, то у ненастоящих листьев он проходит с эффективностью использования энергии на уровне 22%, в то же время большинство растений имеют уровень эффективности от 1 до 2%. В настоящее время учёные работают над повышением эффективности своего изобретения до 30%. Только тогда, по их мнению, инновация сможет выйти в массовое производство. Между тем на планете всё больше появляется уголков, где используется только экологически чистая энергия. Так, на Мальдивах появился курорт, который работает исключительно на энергии солнца. На побережье мальдивского атолла Кааф открылся первый пятизвёздочный курорт Finolhu Villas, полностью обеспечиваемый энергией от солнечных установок. Проект реализован таким образом, чтобы оказывать минимальное воздействие на экологию, а также быть абсолютно независимым от других источников энергии, кроме солнца. Установленные на крыше отеля солнечные панели дают около одного мегаватта электроэнергии ежедневно. Это количества энергии хватает для функционирования курорта с лихвой. Излишки энергии аккумулируются и используются при необходимости – ночью или в пасмурную погоду. Экологически чистой энергией обеспечиваются потребности 52-х вилл, каждая из которых имеет три комнаты и небольшой бассейн открытого типа. Центральный бассейн, спа-центр, ресторан и тренажерный зал также работают на солнечной энергии. 2. Инновационная технология преобразования солнечного света и СО2 в углеводороды Компания Joule Unlimited получила патент в США за свою уникальную технологию, благодаря которой солнечный свет и избыточный диоксид углерода (CO2) преобразуется в жидкие углеводороды, способными заменять обычное дизельное топливо. Инновация компании имеет принципиальное отличие от принятых ранее производственных процессов по получению биотоплива, которые, как известно, требуют присутствия дорогостоящих промежуточных продуктов, например, сельскохозяйственной биомассы, сахара или водорослей. Специалистам Joule Unlimited удалось первыми довести до логического завершения запатентованный ими процесс, уникальность которого в том, что он непрерывный, одноступенчатый и практически не требующий наличия какого-либо сырья для получения углеводородного топлива. Новая разработка подготовила почву для необыкновенно эффективной и недорогой замены традиционного ископаемого топлива. Отметим, что по предварительным данным себестоимость углеводородов, полученных по запатентованной технологии, будет приближена к 30 американским долларам за эквивалент барреля. Суть изобретения учёных состоит в использовании фотосинтезирующих микроорганизмов (специально выведенных), которых используют для синтеза молекул дизтоплива. Роль микроорганизмов – биокатализация. Они, используя энергию солнечного света, избыточный СО2 и техническую воду, обеспечивают непосредственный, непрерывный производственный процесс, в результате которого получаются углеводороды уровня дизтоплива, химически отличающиеся от биодизеля, но вполне совместимые с имеющейся инфраструктурой. Достижение Joule Unlimited многие считают поистине знаковым для промышленной биопереработки. Оно откроет дорогу масштабному производству возобновляемого топлива и разрешит проблемы, связанные со высокой стоимостью, энергоёмкостью процесса выращивания биомассы, ограниченностью данного ресурсов и прочих вопросов, увязанных с получением конечного продукта – углеводородов. Количество полученной чистой энергии в данном случае превысит количество потребляемой, при этом на выходе получается сверхчистое дизельное топливо, практически не содержащее серу. В компании Joule Unlimited считают, что разработанный ими процесс носит поистине революционный характер и способен привести к серьёзной замене ископаемого топлива на чистое из возобновляемых источников, причём новое топливо будет конкурентоспособно даже не учитывая различные субсидии. 3. Интересные способы получения альтернативной энергии Как сообщает авторитетное издание Science Alert, впервые предпринята попытка установки ветряных турбин под большими местами. Английские исследователи протестировали потенциал таких нестандартных ветрогенераторов в отношении возможностей получения альтернативной энергии. Результаты показали, что расположенный под мостом ветряк, способен обеспечить электричеством до пятисот домов, уменьшая при этом выбросы в атмосферу углекислого газа. Стоит отметить, что идея размещения ветровых установок в определённых «мёртвых» зонах (неиспользуемых местах и территориях), в том числе и под мостами – вовсе не нова. Такую стратегию действий предлагали многие исследователи. Однако впервые протестировать возможности реализации необычного проекта удалось только учёным из Kingston University (Великобритания). Так, исследователи при помощи компьютерного моделирования доказали, что размещение под высокими мостами ветровых турбин - действительно эффективный способ выработки постоянной энергии. Компьютерная модель показала, что одной ветровой установки достаточно для генерации электроэнергии, способной обеспечить от 450 до 500 домовладений. Лондонский учёный Оскар Сото, возглавляющий проект, заявил, что установка одного ветрогенератора в «мёртвой» зоне под мостом уменьшит выброс в окружающую среду углекислого газа приблизительно на 140 тонн ежегодно. Аналогичный суммарный эффект в отношении очистки воздуха могут дать порядка 7,2 тысячи деревьев. Анализ результатов исследования показал, что для достижения максимального эффекта, нужно использовать две турбины разных размеров или же создать матричную структуру из 24-х небольших по размеру генераторов. В мировом масштабе проект английских учёных в отношении реализации идей в неиспользуемом пространстве не является единственным. Существуют исследования в США, Японии, Индии, предполагающие задействование «мёртвых» зон в выработке энергии из возобновляемых источников. Например, в Японии учёные выдвинули предложение устанавливать солнечные электростанции на неиспользуемых полях для игры в гольф. В этой же стране построили плавающую солнечную электростанцию, имеющую огромный потенциал. Такой же плавающий солнечный остров в Индии имеет мощность в десять мегаватт. В США недавно завершили исследование, которое доказало, что размещение солнечных батарей в таких городских «мёртвых» зонах, как шоссе или крыши зданий, обеспечит пятикратный рост количества электроэнергии, необходимого для питания всего штата Калифорния. 4. Энергия природы на службе у людей: нестандартные проекты Человечество всё больше и больше приходит к пониманию того, что будущее – за альтернативной энергией из возобновляемых источников. Здесь на помощь, как всегда, приходит природа. Солнце, вода, земля – всё это уже давно и активно используется в генерации энергии. В этом обзоре мы рассмотрим проекты, которые не относятся к уже привычным альтернативным способам получения энергии. У берегов Китая через несколько лет появится OTEC-электростанция. Создателем энергетического проекта выступила всемирно известная фирма Lockheed Martin. Технология OTEC известна и локально применяется уже давно, однако впервые в мире её реализуют в таком гигантском масштабе. Суть проекта в том, что энергия генерируется на основе использования разницы между температурой океанических вод на поверхности и в глубинах вод. В Китае также решили не терять ещё один важный источник необходимой энергии. Так, в 2013 году группа китайских архитекторов в рамках конкурса проектов eVolo предложила свою разработку в виде небоскрёба, который собрались расположить на склоне вулкана. Здание Volcan Electric Mask – такое имя присвоено уникальному проекту, будет получать энергию для функционирования из раскалённой магмы вулкана, подступающей к земной поверхности. В южном полушарии решили использовать энергию подводных течений. Австралийская компания BioPower System создала проект BioWawe, который предусматривает генерацию электрической энергии из множества подводных течений, опоясывающих континент. Электростанции BioWawe появятся в Австралии в ближайшее время. А в Гамбурге уже функционирует необычное здание BIQ house, обеспечивающее себя энергией от водорослей. Каждое окно уникального архитектурного сооружения представляет собой небольшой биореактор, который производит электричество за счет процесса фотосинтеза. В стенах и оконных проёмах строения находится большое количество микроскопических зеленых водорослей, которые активно обмениваются энергией с солнцем и зданием. Небольшое по величине, но очень полезное сооружение придумали учёные для детей и взрослых, любящих с ветерком покачаться на качелях. Качели Giraffe Street Lamp не просто предоставят такую возможность, но и выступят одновременно генератором электроэнергии для совмещённого с ними уличного фонаря. Таким образом, можно сделать мир светлее, всего лишь качаясь на качелях. 5. В Таиланде тестируют дома, оснащённые системами преобразования солнечной энергии в водород Использование солнечной энергии для получения постоянного электрического тока имеет ряд естественных ограничений, связанных с суточными и сезонными колебаниями. Изобретение таиландских учёных из Университета Чиангмай призвано повысить эффективность солнечных батарей и нивелировать их «сезонные» недостатки. Технология азиатских исследователей заключается в преобразовании избыточной энергии, полученной с помощью солнечных батарей, установленных на кровле дома, в такой химический элемент как водород. Далее водород может храниться и вновь использоваться для получения энергии. Как сообщают представители компании разработчика инновационного проекта CNH Construction, впервые в мире четыре жилых дома, а также несколько специально возведенных зданий, будут получать энергию из солнечных батарей и сохранённого водорода, преобразованного из солнечной энергии. Достичь задуманного разработчики проекта собрались установкой на крышах фотоэлектрических панелей мощностью в 114кВт, способных генерировать порядка 441кВт электрической энергии ежедневно. Излишняя энергия буде накапливаться в двух специальных свинцово-кислотных батареях (ёмкость каждой 2,000А*ч). Предусмотренные в установке электролизеры превращают излишки энергии в водород, разлагая воду при помощи электричества. Хранение водорода будет осуществляться до той поры, пока не понадобится электроэнергия (например, в ночное время). Тогда он вновь при помощи топливных элементов будет преобразован в электроэнергию. При полноценном функционировании системы, водород может генерироваться с производительностью 200 литров в час (максимальное значение). Система позволяет сохранить порядка 90 тысяч литров водорода. В экспериментальных домах планируемая потребность в электричестве – около 200кВт. Новая система сможет выработать 120кВт*ч с полностью заполненными водородом ёмкостями. Ночная потребность в 80 кВт*ч легко покроется водородом. Повысить эффективность технологии таиландских учёных позволяет установленная в домах солнечная система подачи горячей воды. Все дома имеют толстые стены, большие окна, эффективную естественную и принудительную вентиляции, а также светильники с низким энергопотреблением. Уже сейчас дома начали полноценную обкатку новой технологии, давая учёным информацию для новых исследований. Источник: http://sc-os.ru/technologies/
