3 teknologier som er uvanlige selv for 2019

2024 Forfatter: Seth Attwood | [email protected]. Sist endret: 2023-12-16 16:13

Kjernefysisk mikrobatteri, verdens første "bølge" kraftverk og en ubåt. Vi vil nå fortelle deg mer om disse tre uvanlige utviklingene mer detaljert.

"Evig" atombatteri NanoTritium

I 2005 startet det kanadiske selskapet CityLabs aktiv utvikling av et batteri som kunne vare i mange år. I sin forskning tok ingeniører utgangspunkt i utviklingen av Larry Olsen, som begynte på syttitallet av det tjuende århundre. Det var da Olsen foreslo en modell for en radioisotopkraftkilde.

Og i 2008, tre år etter starten av arbeidet, tilbød CityLabs "til salgs" de første prøvene av NanoTritium - et kommersielt P100-batteri. Dens maksimale kraft er liten - bare syttifem nanowatt, forskjellige versjoner er i stand til å produsere fra femti til tre hundre nanoampere. Levetid - tjue år (med et pluss, som utviklerne sier). Frigjøringsformen til P100-batteriene er i form av LCC 44 og LCC68 mikrokretser.

I motsetning til kjemiske batterier er NanoTritium en fysisk energikilde, det vil si at den ikke inneholder aktive kjemikalier. Selv om helium frigjøres under drift, er det i ekstremt små mengder og utgjør ingen giftig fare. Også trygt for mennesker og stråling fra forfallet av tritium (tror forskere), da det sprer seg i luften bokstavelig talt noen få millimeter fra batteriet.

Driftsskjemaet til tritiumbatteriet P100

Grunnlaget for batteriet er forfallet av tritium (dette er en tung isotop av hydrogen, veldig sjelden og dyr). Halveringstiden til tritium er litt over tolv år. Det oppnås på to måter - ved å bestråle litium med en litiumisotop og nøytroner, eller ved å behandle "tungt" vann fra reaktorer.

I 2018 introduserte CityLabs den nye NanoTritium-serien, P200, en strømforsyning med spenninger fra 0,8 til 2,4 volt og strømstyrke fra 52 til 156 mikroampere. Batterier kan fungere i et temperaturområde på minus førti – pluss åtti grader Celsius.

Bruksområdene for slike laveffektbatterier er faktisk ganske forskjellige: i trykk-/omgivelsestemperatursensorer, smarte sensorer, medisinske implantater, oppladbare litiumbatterier, semi-passive og aktive RFID (radiofrekvensidentifikasjon), silisiumklokker, SRAM-minnebackup, dypt hav oljebrønnsensorer, laveffektprosessorer (f.eks. ASIC-er, FPGA-er, MicroController-blokker osv.).

Pelamis Wave Power - "havslanger" som spiser bølger

Energien som genereres av bølgene i jordens hav og hav er enorm. Det var til og med forskere som regnet ut at det er lik to terawatt. Det nøyaktige tallet eller ikke er ikke så viktig, det viktigste er at denne ressursen er fornybar og ikke på noen måte påvirker forverringen av den økologiske situasjonen i verden.

Skotske ingeniører fra Pelamis Wave Power-selskapet prøvde å bruke denne energien og bygde en fantastisk mekanisme. Utviklingen startet tilbake i 1998 - det var da ideen oppsto, men selskapet fant ikke midlene som trengs for konstruksjonen på lenge. Etter å ha mottatt et forskningsstipend i 2002, ble det bygget en prototype i Pelamis Wave Power. På grunnlag av dette ble det i 2005 signert en kontrakt med det portugisiske selskapet Enersis for bygging av verdens første "bølgekraftverk".

Grunnlaget for den portugisiske stasjonen er Pelamis P-750-omformere, hver hundre og førti meter lange og tre og en halv meter "tykke", de veier også mye - omtrent syv hundre og femti tonn (fullastet). Pelamis P-750 er en halvt nedsenket struktur med fire seksjoner forbundet med spesielle hengsler. Svingende på bølgene bøyer deler av den "røde havormen" seg ved disse hengslene.

Hver omformer bruker tre energikonverteringsmoduler. De består av et komplekst lukket hydraulisk system, der hydrauliske stempler pumper olje, og tvinger elektriske generatorer til å rotere. Det er også nødvendig å plassere omformere klokt - der det er flere bølger, der, og svinger sterkere på dem, vil Pelamis generere mer elektrisitet.

Høsten 2008, utenfor den nordvestlige kysten av Portugal, nær Povua de Varzima, produserte kraftstasjonen Agucadoura Wave Farm den første elektrisiteten "tatt" fra bølgene. Toppeffekten til en "slange" -konverter Pelamis P-750 er 750 kW. Det portugisiske kraftverket har tre installasjoner. Dermed er de i henhold til beregninger i stand til å levere opptil to og en kvart megawatt (jeg må si, når den ble lansert, produserte hver installasjon i gjennomsnitt hundre og femti kilowatt, eller fire hundre og femti til sammen).

Den videre skjebnen til denne utrolige installasjonen er trist. Etter to måneder i drift ble den koblet fra og returnert til Pelamis Wave Power for å rette opp leddlagerproblemene. Samtidig ble Babcock & Brown (PWPs grunnlegger) tvunget til å ansette en tredjepartssjef på grunn av økonomiske vanskeligheter. Pelamis-prosjektet er offisielt avsluttet.

PS. Dette er imidlertid ikke slutten på historien. I oktober 2016, etter at et kinesisk selskap avduket et lignende sjøormeprodukt, spekulerte tidligere ansatte i Pelamis Wave Power om industrispionasje: etter et besøk av en kinesisk delegasjon i 2011, manglet flere bærbare datamaskiner i selskapets bygning.

Vel, enda en teknologi, snarere som underholdning:

Fantastisk Necker Nymph "flyr" under vann

Tenk deg - et apparat som ligner et fly med lett motor, som jevnt svaier på bølgene. Og så sørger piloten for at passasjerene hans er i setene, og akselererer ham, og tvinger ham til å "dykke" … Og lenger og lenger tar han ham bort fra den glitrende overflaten av vannet, mot en uforglemmelig undervannsreise.

En slik enhet eksisterer faktisk. Hans navn er Necker Nymph, den første av sin type undervannsfarkoster. Designet har en åpen cockpit, har positiv oppdrift, og viktigst av alt, den bruker ikke den vanlige metoden (ballast) for dykking, men de "aerodynamiske" egenskapene til vingene.

Det kan være tre personer om bord – én «pilot» og to «passasjerer». De er beskyttet mot det møtende vannet av kåper, som på racerbiler - spesielle "frontruter" som avlaster trykket fra vannstrømmen. En mer panoramautsikt fra en åpen cockpit er vanskelig å forestille seg! Kontrollen utføres av piloten ved hjelp av en joystick.

Joysticken kontrollerer tilt, rulling og giring, og gasspaken kontrollerer bevegelsen forover og bakover. En fly- og navigasjonscomputer (FAN-C), lik de som brukes i moderne jagerfly, overvåker hastighet, dybde og holder dykking innenfor forhåndsbestemte grenser. Fartøyet er også utstyrt med et trippel redundant livstøttesystem og vil automatisk returnere til overflaten i tilfelle feil.

Varigheten av dykket er to timer (så mye luft i dykkernes sylindre), maksimal dybde er ca. tretti meter, minimumshastighet under vann er ca. to km/t (litt mer enn én knop), maksimum er ca. elleve km/t (seks knop). Dimensjoner Necker Nymph: 4, 6x3, 0x1, 2 m, vekt syv hundre og femti kg.

Hawkes Ocean Technologies (HOT) begynte utviklingen av denne typen apparater på slutten av 1990-tallet, da DeepFlight-senkbåtene ikke brukte ballast for nedsenking, men brukte den "negative løftet" skapt av vingene. Necker Nymph ble også utviklet under kodenavnet DeepFlight Merlin.

Eieren av denne fantastiske enheten er lederen av Virgin Group, Richard Branson, og Graham Hawkes designet og laget den. Kostnaden for enheten er $ 670 000.