Пароль будет отправлен вам на e-mail.

В последние годы зарубежный и отечественный автопром все активнее переходит от двигателей внутреннего сгорания с использованием бензина на газ и электричество. Главная причина этой тенденции – угрожающее состояние экосистемы нашей планеты. Глобальное потепление, в основе которого стоят именно выбросы CO2, — уже не страшное пророчество, а реальность, которую продемонстрировали
этим летом зашкаливающие ртутные столбики на термометрах по всей Земле.

Но не стоит забывать о том, что даже такой экологическичистый двигатель, как электрический, требует переработки природных ресурсов. То есть полностью избежать выбросов в атмосферу пока не удается. Но так ли это на самом деле? Разве технологии современного времени настолько зависят от ископаемых,
ресурсы которых не бесконечны? Для решения проблемы ограниченности ископаемых видов топлива исследователи во всем мире работают над созданием и внедрением в эксплуатацию альтернативных источников энергии. И речь идет не только о всем известных ветряках и солнечных батареях. На смену газу и нефти может прийти энергия от водорослей, вулканов и человеческих шагов. Мы выбрали девять уже работающих экологически чистых энерго-источников для примера.

АЛЬТЕРНАТИВНЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ

1. Джоули из турникетов
Тысячи людей каждый день проходят через турникеты при входе на железнодорожные станции. Сразу в нескольких исследовательских центрах мира появилась идея использовать поток людей в качестве инновационного генератора энергии. Японская компания East Japan Railway Company решила оснастить каждый турникет на железнодорожных станциях генераторами. Установка работает на вокзале в  токийском районе Сибуя: в пол под турникетами встроены пьезоэлементы, которые производят электричество от давления и вибрации, которую они получают, когда люди наступают на них.
Другая технология «энерго-турникетов» уже используется в Китае и в Нидерландах. В этих странах инженеры решили использовать не эффект нажатия на пьезоэлементы, а эффект толкания ручек турникета или дверей-турникетов. Концепция голландской компании Boon Edam предполагает замену стандартных
дверец при входе в торговые центры (которые обычно работают по системе фотоэлемента и сами начинают крутиться) на двери, которые посетитель должен толкать и таким образом производить электроэнергию. В голландском центре Natuurcafe La Port такие двери-генераторы уже появились. Каждая из них производит около 4600 киловатт-час энергии в год, что на первый взгляд может показаться
незначительным, но служит неплохим примером альтернативной технологии по выработке электричества.

2. Водоросли вместо природного газа
Водоросли стали рассматриваться в качестве альтернативного источника энергии относительно недавно, но технология, по мнению экспертов, очень перспективна. Достаточно сказать, что с 1 гектара площади водной поверхности, занятой водорослями, в год можно получать 150 тысяч кубометров биогаза. Это приблизительно равно объёму газа, который выдает небольшая скважина, и достаточно для жизнедеятельности небольшого поселка. Зеленые водоросли просты в содержании, быстро растут и представлены множеством видов, использующих энергию солнечного света для осуществления фотосинтеза. Всю биомассу, будь то сахара или жиры, можно превратить в биотопливо, чаще всего в биоэтанол и биодизельное топливо. Водоросли — идеальное эко-топливо, потому что растут в водной среде и не требуют земельных ресурсов, обладают высокой продуктивностью и не наносят ущерба окружающей среде.

3. «Лежачие полицейские» освещают улицы
Концепцию выработки электроэнергии при помощи так называемых «лежачих полицейских» начали реализовывать сначала в Великобритании, а затем в Бахрейне. Все началось с того, что британский изобретатель Питер Хьюс создал «Генерирующую дорожную рампу» (Electro-Kinetic Road Ramp) для автомобильных дорог. Рампа представляет собой две
металлические пластины, немного поднимающиеся над дорогой. Под пластинами заложен электрический генератор, который вырабатывает ток всякий раз, когда автомобиль проезжает через рампу.
В зависимости от веса машины рампа может вырабатывать от 5 до 50 киловатт в течение времени, пока автомобиль проезжает рампу. Такие рампы в качестве аккумуляторов способны питать электричеством светофоры и подсвечиваемые дорожные знаки.

4. Футбол – больше, чем игра
Разработанный группой выпускников Гарварда, основателей компании Uncharted Play, мяч Soccket может за полчаса игры в футбол сгенерировать электроэнергию, которой будет
достаточно, чтобы несколько часов подпитывать LED-лампу. Soccket называют экологически чистой альтернативой небезопасным источникам энергии, которые нередко используются жителями малоразвитых стран. Принцип аккумулирования энергии мячом Soccket довольно прост: кинетическая энергия, образуемая от удара по мячу, передается крошечному механизму, похожему на маятник,
который приводит в движение генератор. Генератор
производит электроэнергию, которая накапливается в аккумуляторе. Сохраненная энергия может быть использована для питания любого небольшого электроприбора — например, настольной лампы со светодиодом.

5. Скрытая энергия вулканов
Одна из главных разработок в освоении вулканической энергии принадлежит американским исследователям из компаний-инициаторов AltaRock Energy и Davenport Newberry Holdings. «Испытуемым» стал спящий вулкан в штате Орегон. Соленая вода закачивается глубоко в горные породы, температура которых благодаря распаду имеющихся в коре планеты радиоактивных элементов и самой горячей мантии Земли очень высока. При нагреве вода превращается в пар, который подается в турбину, вырабатывающую  электроэнергию. На данный момент существуют лишь две небольшие действующие электростанции подобного типа – во Франции и в Германии. Если американская технология заработает, то, по оценке Геологической службы США, геотермальная энергия потенциально способна обеспечить 50% необходимого стране электричества (сегодня ее вклад составляет лишь 0,3%).

6. Энергия из тепла человека
Принцип термоэлектрических генераторов, работающих на разнице температур, известен давно. Но лишь несколько лет назад технологии стали позволять использовать в качестве
источника энергии тепло человеческого тела. Группа исследователей из Корейского ведущего научно-технического института (KAIST) разработала генератор, встроенный в гибкую
стеклянную пластинку. Такой гаджет позволит фитнес-браслетам подзаряжаться от тепла человеческой руки —
например, в процессе бега, когда тело сильно нагревается и контрастирует с температурой окружающей среды. Корейский генератор размером 10 на 10 сантиметров может производить
около 40 милливат энергии при температуре кожи в 31 градус Цельсия. Похожую технологию взяла за основу молодая Энн Макосински, придумавшая фонарик, заряжающийся от разницы температур воздуха
и человеческого тела. Эффект объясняется использованием четырех элементов Пельтье: их особенностью является способность вырабатывать электричество при нагреве с одной стороны и охлаждении с другой.
В итоге фонарик Энн производит довольно яркий свет, но не требует батарей-акуумуляторов. Для его работы необходима лишь температурная разница всего в пять градусов между степенью нагрева ладони человека и температурой в комнате.

7. Шаги по «умному» тротуару
На любую точку одной из оживленных улиц приходится до 50000 шагов в день. Идея использовать пешеходный поток для полезного преобразования шагов в энергию была реализована
в продукте, разработанном Лоуренсом Кемболл-Куком, директором британской Pavegen Systems Ltd. Инженер создал тротуарную плитку, генерирующую электроэнергию из кинетической энергии гуляющих пешеходов. Устройство в инновационной плитке сделано из гибкого  водонепроницаемого материала, который при нажатии прогибается примерно на пять миллиметров. Это, в свою очередь, создаёт энергию, которую механизм преобразует в электричество. Накопленные ватты либо сохраняются в литиевом полимерном аккумуляторе, либо сразу идут на освещение автобусных
остановок, витрин магазинов и вывесок. Во время проведения летней Олимпиады в Лондоне в 2012 году плитку установили на многих туристических улицах. За две недели удалось получить 20 миллионов джоулей энергии. Этого с избытком хватило для работы уличного освещения британской столицы.

8. Велосипед, заряжающий смартфоны
Чтобы подзарядить плеер, телефон или планшет, необязательно иметь под рукой розетку. Иногда достаточно лишь покрутить педали. Так, американская компания Cycle Atom выпустила в свет устройство, позволяющее
заряжать внешний аккумулятор во время езды на велосипеде и впоследствии подзаряжать мобильные устройства. Продукт, названный Siva Cycle Atom, представляет собой легкий велосипедный генератор с литиевым аккумулятором, предназначенным для питания практически любых мобильных устройств, имеющих порт USB. Такой мини-генератор может быть установлен на большинстве обычных велосипедных рам в течение считанных минут. Сам аккумулятор легко снимается для последующей подзарядки гаджетов. Пользователь занимается спортом и крутит педали — а спустя пару часов его смартфон уже заряжен на 100 процентов.
Компания Nokia в свою очередь тоже представила широкой публике гаджет, присоединяемый к велосипеду и позволяющий переводить кручение педалей в способ получения экологически безопасной энергии. Комплект Nokia Bicycle Charger Kit имеет динамо-машину, небольшой электрический генератор,
который использует энергию от вращения колес велосипеда и подзаряжает ей телефон через стандартный двухмиллиметровый разъем, распространенный в большинстве телефонов Nokia.

9. Польза от сточных вод
Любой крупный город ежедневно сбрасывает в открытые водоемы гигантское количество сточных вод, загрязняющих экосистему. Казалось бы, отравленная нечистотами вода уже никому не может пригодиться, но это не так — ученые открыли способ создавать на ее основе топливные элементы. Одним из пионеров идеи стал профессор Университета штата  Пенсильвания Брюс Логан. Общая концепция весьма сложная для понимания неспециалиста и построена на двух столпах — применении бактериальных топливных ячеек и установке так называемого обратного электродиализа. Бактерии окисляют органическое вещество в сточных водах и производят в данном процессе электроны, создавая электрический ток. Для производства электричества может использоваться почти любой тип органического отходного материала – не только сточные воды, но и отходы животноводства, а также побочные продукты производств в виноделии, пивоварении и молочной промышленности. Что касается обратного электродиализа, то здесь работают  электрогенераторы, разделенные мембранами на ячейки и извлекающие энергию из разницы в солености двух смешивающихся потоков жидкости.

МОТОЦИКЛ СУМО

Еще в 2013 году новостные ленты пестрели сенсационной новостью. Японцы выпустили самый экологичный из возможных видов транспорта – уникальный японский мотоцикл «Сумо», выпущенный заводом Хонда на магнитном
двигателе, который никогда не нужно заправлять. Что же служит топливом для этого мотоцикла? Оказывается — магнитное поле. В таком формате можно сделать и недорогой
экономичный автомобиль. Точный принцип его работы был изложен намного ранее в трудах российского (!) изобретателя Ф.И. Свинтицкого. Более того, патент на изобретение был оформлен в России еще в 1997 году. Однако, поддержки изобретение не получило до сих пор. Ни со стороны частных производителей, ни со стороны отечественного автопрома. Как и масса других идей российских изобретателей, способных вывести наше страну в научный и технологический авангард.

Характеристики мотоцикла действительно впечатляют. В отличие от электромобилей, которые отнюдь не демонстрируют скоростные качества, мотоцикл может разгоняться до 150 км и при этом абсолютно бесшумен. Заманчивая картина – тихие городские улицы, на которых отсутствует их характерная черта – смог от выхлопов двигателей внутреннего сгорания. И эта картина вполне могла бы стать реальностью…

Как же он работает? Японцы усовершенствовали колесо Минато, создав на его основе двигатель, который поставили на мотоцикл «Сумо», отличающийся тем, что имеет привод на оба колеса, одно из которых в движение приводит двигатель  электрический, а другое – магнитный. Чтобы разогнаться,
мотоцикл использует электродвигатель со схемами,
обеспечивающими создание импульсов, управляющих  положением магнита.

С предложением о создании подобного двигателя выступила  компания «Тойота» еще тридцать лет назад. Более  самостоятельную политику она стала вести при министре финансов Такинаки, понимая, что стране не потребуется в будущем такое огромное количество газа и нефти, если продолжать развивать эти технологии. Но, понимали это и в других странах, поэтому сразу к Японии начал применяться шантаж, исследовал который журналист Фулфорд Бенджамин. Угроза министру финансов поступала со стороны Израиля, вплоть до применения геофизического оружия, если страна не подчинится политике МВФ.

Сегодня компания-производитель хранит непроницаемое молчание и не торопится сообщать какие-либо подробности о том, какую роль в производственных цехах играет данная новинка. Немногочисленные фотографии всех заинтриговавшего мотоцикла – то немногое, что известно о мотоцикле на магнитах.
В прессе можно встретить мнение о том, что угроза, которую двигатели данного типа представляют
для автогигантов в России и за рубежом, столь велика, что и речи быть не может о том, что в ближайшем обозримом будущем автотехника на магнитных двигателях поступит в производство и в продажу. Несмотря на экологическую катастрофу, которая проявляется уже сейчас.

И все-таки, можно с уверенностью говорить о том, что технологии не стоят на месте и пугающий всех нас энергетический кризис на самом деле во многом является искусственно нагнетаемым.