Levegőből és algákból származó villamos energia szénhidrogén üzemanyag helyett

2024 Szerző: Seth Attwood | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-12-16 16:07

A szénhidrogén üzemanyagok helyettesítőjeként az emberiségnek olyan forrásokat kínálnak, amelyeket általában alternatívnak vagy megújulónak neveznek. Mindenekelőtt ez a nap, a szél, az apály és az apály, valamint a Föld beleinek energiája. Már ásít? Vigyázz, nem róluk van szó. Vannak eredetibb ötletek is.

Nincs rossz idő…

Friss hírek: Hongkongi mérnökök olyan generátort fejlesztettek ki, amely lehulló vízcseppekből állít elő áramot. Vagyis az eső a megújuló és rendkívül olcsó energia új forrásává válhat! A generátor felszerelhető a ház tetejére, vagy az esernyőkopolára is felszerelhető, ami lehetővé teszi például egy okostelefon töltését rossz időben. És a bolygó azon részein, ahol bizonyos hónapokban szakadatlanul esik az eső, egy ilyen eszköz egy örökmozgóhoz fog hasonlítani.

A lehulló esőcseppekből már korábban is próbáltak energiát nyerni, de a generátor teljesítménye túl kicsinek bizonyult. Ezúttal egy nagy hatásfokú és teljesítménysűrűségű készüléket sikerült létrehoznunk. A fejlesztők ötlete az volt, hogy a generátor felületét politetrafluor-etilén (PTFE) fóliával fedjék le, ismertebb nevén teflonnal. Ez az anyag képes például a súrlódás következtében fellépő elektromos töltés tárolására.

Kísérletek kimutatták, hogy egy 15 cm magasról lehulló vízcsepp feszültséget és áramot generálhat, ami elegendő lesz több száz kis LED megvilágításához. A kutatók ígérete szerint a következő öt évben elkészül a gyakorlati használatra szánt készülék prototípusa.

És itt van egy másik ötlet, amely közvetlenül kapcsolódik az időjáráshoz. Szerzője Anthony Mamo amerikai mérnök. A ciklonokat és anticiklonokat ábrázoló térképeket megvizsgálva arra gondolt: mivel az ország egyes vidékein magas, másutt alacsony nyomású területek uralkodnak, miért ne kötnénk össze ezeket egy csővel? Ekkor a nagynyomású zónából a levegő az alacsony nyomású zónába fúj, néha (a számítások szerint) szuperszonikus sebességre gyorsulva. És ha egy turbinát teszel a csőbe, akkor úgy fog forogni, mint ugyanaz a szélmalom, csak sokkal gyorsabban.

Most Anthony Mamo találmánya (ő maga már meghalt) próbálja megvalósítani az általa alapított céget. Az igazgatója szerint a megépülő erőmű teljesítménye több száz megawatt lesz.

"Rögzítsd dinamóhoz - hadd adjon az áram az elmaradott területeknek"

Mindannyian annyi testmozgást végzünk nap mint nap, hogy kár az elpazarolt energiáért. A mérnökök világszerte gondolkodnak ezen. Érdekes javaslatok merülnek fel: például a forgóajtók vagy forgóajtó-kilincsek mozgási energiájának felhasználása.

Kínában és Hollandiában már megjelentek ilyen generátorajtók. A bevásárlóközpontok látogatói kénytelenek megtolni azokat (általában, mint tudjuk, az ajtók egy érzékelő jelére kezdenek maguktól forogni), és így szabad áramot termelnek. Japánban pedig ugyanezt tették néhány pályaudvaron a forgóajtókkal. A tokiói Shibuya állomáson ráadásul az alattuk lévő padlóba piezoelektromos elemeket építettek. Nyomásból és rezgésből áramot termelnek, ami akkor keletkezik, amikor egy másik utas áthalad a forgókapun.

A piezoelektromos elemeket egyébként régóta használják a "sebességmérőben". Az egész az Egyesült Királyságban kezdődött, ahol Peter Hughes feltaláló megalkotta az Electro-Kinetic Road Rámpát autópályákhoz. Valahányszor egy autó áthalad ezen az útfelületbe épített berendezésen, az elektromos áramot termel. Elegendő áram van a közlekedési lámpák működéséhez és az útjelző táblák kiemeléséhez. A britek több városban bevezették ezt a technológiát, majd más országokban is átvették.

De mivel a piezoelektromos elemek becsúszhatnak az autók kerekei alá, miért ne tehetnénk a gyalogosok lába alá? Egy másik brit feltaláló, Lawrence Camball-Cook olyan járólapokat talált fel, amelyek a rajta sétáló emberek lépteit elektromos árammá alakítják. A cserépbe épített eszköz megnyomásakor 5 mm-t meghajlik. Az így kapott wattokat vagy lítium akkumulátorban tárolják, vagy azonnal a buszmegállók, kirakatok és táblák világítására kerül.

A szabadenergia felhasználás témakörének végén még két olyan ötletet említünk meg, amelyek már bekerültek a folyamba. „Itt egy balerina – forog. Pörög, pörög, káprázik a szem. Rögzítse a dinamóhoz – engedje, hogy az áram a fejletlen területeket adjon” – érvelt az egyik humoreszkben Mihail Zsvaneckij. Miért rosszabb egy kerékpáros? Az amerikai Cycle Atom cég olyan készüléket dobott piacra, amely pedálozás közben tölti az akkumulátort, és abból - a kütyüit. Hasonló dinamós készletet a Nokia gyárt.

A focizás is hasznos lehet. A harvardi öregdiákok egy csoportja kifejlesztett egy labdát, amely ütéskor elektromosságot termel. Felhalmozódik az akkumulátorban, és fél óra játék után elég lesz egy kis elektromos készüléket, például egy LED-es asztali lámpát táplálni. Ezt a labdát (az úgynevezett SOCCKET-et) elsősorban a harmadik világbeli országok lakói számára hozták létre, akiknek házaiban a régimódi petróleumlámpák égnek.

Éter energia? Nincs áltudomány

Egy újabb friss bejegyzés. A Massachusetts Institute of Technology tudósai módszert dolgoztak ki elektromos áram levegőből történő előállítására. A Geobacter talajbaktériumokkal zajló kémiai reakción alapul, amelyből a kutatók 10 mikronnál kisebb vastagságú nanoszálakat "szőttek". Ezeknek a baktériumoknak van egy érdekes tulajdonságuk: elektromosságot termelnek a levegő nedvességéből. A szerzők szerint a készülék még a rendkívül alacsony páratartalmú területeken is működni fog, például a Szahara-sivatagban.

Az amerikai Ambient Micro mérnökei ennél is tovább mentek. Javasolták a rádióhullámok szabad energiájának használatát, amely telíti a minket körülvevő teret. Ebben nincs áltudomány: a rádió- vagy televízióadások múlandó alacsony frekvenciájú jelei egyenárammá alakíthatók. Igaz, ehhez speciális antenna és csomópontok szükségesek. A cég dolgozik rajtuk. Természetesen a teljesítmény nagyon kicsi, de az érzékelők és egyéb miniatűr eszközök töltésére elegendő.

A németországi Hamburgban van egy tizenöt lakásos épület, melynek homlokzatát lapos akváriumok borítják. A közeli Elbából kivont algák lakják őket. Ezek szolgálják az egyetlen energiaforrást a fűtéshez és a légkondicionáláshoz egy négyemeletes épületben, amely a világ első algás otthonává vált.

Mindegyik akvárium a külső állványzathoz van rögzítve, és úgy fordul, hogy napraforgóként kövesse a napot. Az algák fotoszintézisét a ház energiaellátására használják. Ha túl sok van belőlük, néhányat kivesznek a tartályokból, és bioüzemanyaggá alakítják át, amely télen felfűti az épületet. A környezetvédők úgy vélik, hogy ez egy nagyon ígéretes "zöld" energiaforrás, sőt az algákat ideális üzemanyagnak nevezik.

Végül egy teljesen egzotikus technológia Pennsylvaniából. Egy helyi egyetem alkalmazottai miniatűr WC-vel működő erőművet hoztak létre. Megvizsgálták a latrinában élő baktériumokat, és megállapították, hogy egy bizonyos kémiai reakcióval képesek elektronokat termelni. Ha "elkapja" őket, akkor a kapott áram elegendő lesz a WC izzójának működtetéséhez. És ha a teljes városi csatornarendszer ilyen berendezésekkel van ellátva, akkor a villamos- és trolibuszvonalak is elláthatók árammal.

És ki mondhatja, hogy ez nem "tiszta" energia?