3 technológia, amely még 2019-ben is szokatlan

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

Nukleáris mikroakkumulátor, a világ első "hullám" erőműve és tengeralattjáró. Erről a három szokatlan fejleményről most részletesebben mesélünk.

"Örök" NanoTritium nukleáris akkumulátor

2005-ben a kanadai CityLabs cég megkezdte egy olyan akkumulátor aktív fejlesztését, amely sok évig kitarthat. A mérnökök kutatásaik során Larry Olsen fejlesztéséből indultak ki, amely a huszadik század hetvenes éveiben kezdődött. Ekkor javasolta Olsen egy radioizotópos energiaforrás modelljét.

És 2008-ban, három évvel a munka megkezdése után, a CityLabs "eladásra" kínálta a NanoTritium első mintáját - egy kereskedelmi P100 akkumulátort. Maximális teljesítménye kicsi - mindössze hetvenöt nanowatt, a különböző változatok ötven-háromszáz nanoamper termelésre képesek. Élettartam - húsz év (plusz, ahogy a fejlesztők mondják). A P100 akkumulátorok kioldási formája LCC 44 és LCC68 mikroáramkörök.

A kémiai akkumulátorokkal ellentétben a NanoTritium fizikai energiaforrás, azaz nem tartalmaz aktív vegyszereket. Bár működés közben hélium szabadul fel, rendkívül kis mennyiségben van jelen, és nem jelent mérgező veszélyt. Az emberre és a trícium bomlásából származó sugárzásra is biztonságos (a tudósok úgy vélik), mivel a levegőben szó szerint az akkumulátortól néhány milliméterre terjed.

A P100 trícium akkumulátor működési sémája

Az akkumulátor alapja a trícium bomlása (ez a hidrogén nehéz izotópja, nagyon ritka és drága). A trícium felezési ideje alig több mint tizenkét év. Kétféle módon nyerhető - lítium lítium izotóppal és neutronokkal történő besugárzásával, vagy reaktorokból származó "nehéz" víz feldolgozásával.

2018-ban a CityLabs bemutatta az új NanoTritium sorozatot, a P200-at, amely tápegység 0,8 és 2,4 volt közötti feszültséggel és 52 és 156 mikroamper közötti áramerősséggel rendelkezik. Az akkumulátorok mínusz negyven - plusz nyolcvan Celsius-fok hőmérsékleti tartományban működhetnek.

Az ilyen kis teljesítményű akkumulátorok alkalmazásai valójában meglehetősen változatosak: nyomás/környezeti hőmérséklet érzékelők, intelligens érzékelők, orvosi implantátumok, újratölthető lítium akkumulátorok, félpasszív és aktív RFID (rádiófrekvenciás azonosítás), szilícium órák, SRAM memória biztonsági mentés, mélytengeri olajkút-érzékelők, kis teljesítményű processzorok (pl. ASIC-k, FPGA-k, MicroController blokkok stb.).

Pelamis Wave Power - "tengeri kígyók", amelyek megeszik a hullámokat

A Föld tengereinek és óceánjainak hullámai által generált energia óriási. Még a tudósok is kiszámolták, hogy ez két terawattnak felel meg. A pontos adat vagy sem, nem annyira fontos, a lényeg, hogy ez az erőforrás megújuló legyen, és semmilyen módon ne befolyásolja a világ ökológiai helyzetének romlását.

A Pelamis Wave Power cég skót mérnökei megpróbálták felhasználni ezt az energiát, és egy csodálatos mechanizmust építettek. Fejlesztése még 1998-ban kezdődött - ekkor merült fel az ötlet, de a cég sokáig nem találta meg az építéséhez szükséges forrást. Miután 2002-ben kutatási ösztöndíjat kapott, prototípust építettek a Pelamis Wave Powerben. Ennek alapján 2005-ben szerződést írtak alá a portugál Enersis céggel a világ első "hullám" erőművének megépítésére.

A portugál állomás alapja a Pelamis P-750 konverterek, egyenként száznegyven méter hosszúak és három és fél méter "vastagságuk", súlyuk is nagy - körülbelül hétszázötven tonna (teljesen megrakva). A Pelamis P-750 egy félig merülő szerkezet, amely négy részből áll, amelyeket speciális zsanérok kapcsolnak össze. A hullámokon himbálózva a "vörös-tengeri kígyó" szakaszai meghajlanak ezeknél a zsanéroknál.

Minden átalakító három energiaátalakító modult használ. Összetett, zárt hidraulikus rendszerből állnak, ahol a hidraulikus dugattyúk olajat pumpálnak, és az elektromos generátorokat forgásra kényszerítik. A konvertereket is okosan kell elhelyezni - ahol több a hullám, ott erősebben hintázva a Pelamis több áramot termel.

2008 őszén Portugália északnyugati partjainál, Povua de Varzima közelében az Agucadoura Wave Farm erőmű állította elő az első, a hullámokból "vett" áramot. Egy Pelamis P-750 "kígyó" átalakító csúcsteljesítménye 750 kW. A portugál erőmű három létesítményből áll. Így a számítások szerint akár két és negyed megawattot is képesek leadni (meg kell mondanom, hogy az induláskor átlagosan százötven kilowatt, vagy összesen négyszázötven kilowattot produkált egy-egy létesítmény).

Szomorú a további sorsa ennek a hihetetlen installációnak. Két hónapos üzemelés után leválasztották, és visszaadták a Pelamis Wave Power-nek, hogy kijavítsák az ízületi csapágyproblémákat. Ugyanakkor a Babcock & Brown (a PWP alapítója) pénzügyi nehézségek miatt kénytelen volt egy harmadik fél menedzserét felvenni. A Pelamis projekt hivatalosan lezárult.

PS. Ezzel azonban még nem ért véget a történet. 2016 októberében, miután egy kínai cég bemutatott egy hasonló tengeri kígyóterméket, a Pelamis Wave Power egykori alkalmazottai ipari kémkedésről spekuláltak: egy kínai delegáció 2011-es látogatása után több laptop is eltűnt a cég épületéből.

Nos, még egy technológia, inkább szórakoztatásként:

Csodálatos Necker Nymph "repül" a víz alatt

Képzeljen el - egy könnyű hajtóműves repülőgépre emlékeztető berendezést, amely simán imbolyog a hullámokon. És ekkor a pilóta, ügyelve arra, hogy utasai a helyükön üljenek, felgyorsítja, "merülésre" kényszerítve… És egyre messzebbre viszi el a szikrázó vízfelszíntől egy felejthetetlen víz alatti utazás felé..

Valójában létezik ilyen eszköz. A neve Necker Nymph, az első víz alatti jármű. A kialakítás nyitott pilótafülke, pozitív felhajtóerővel rendelkezik, és ami a legfontosabb, nem a búvárkodásnál szokásos módszert (ballasztot) használja, hanem a szárnyak "aerodinamikai" tulajdonságait.

A fedélzeten három ember tartózkodhat – egy „pilóta” és két „utas”. A szembejövő víztől védőburkolatok védik, mint a versenyautókat - speciális "szélvédők", amelyek enyhítik a vízáramlás nyomását. A nyitott pilótafülkéből panorámásabb kilátást nehéz elképzelni! Az irányítást a pilóta egy joystick segítségével végzi.

A joystick vezérli a dőlést, a gurulást és az elfordulást, a gázkar pedig az előre és hátra mozgást. A modern vadászgépekhez hasonló repülési és navigációs számítógép (FAN-C) figyeli a sebességet, a mélységet, és előre meghatározott határokon belül tartja a merülést. A vízi jármű hármas redundáns életfenntartó rendszerrel is fel van szerelve, és bármilyen meghibásodás esetén automatikusan visszatér a felszínre.

A merülés időtartama két óra (annyi levegő van a búvárok hengereiben), a maximális mélység körülbelül harminc méter, a minimális sebesség víz alatt körülbelül két km/h (egy csomónál valamivel több), a maximum kb. tizenegy km / h (hat csomó). Méretek Necker Nymph: 4, 6x3, 0x1, 2 m, súlya hétszázötven kg.

A Hawkes Ocean Technologies (HOT) az 1990-es évek végén kezdte el az ilyen típusú készülékek fejlesztését, amikor a DeepFlight merülőhajók nem ballasztot használtak a merüléshez, hanem a szárnyak által létrehozott "negatív emelést". A Necker Nymphot DeepFlight Merlin kódnéven is fejlesztették.

Ennek a csodálatos eszköznek a tulajdonosa a Virgin Group vezetője, Richard Branson, Graham Hawkes pedig tervezte és készítette el. A készülék ára 670 000 dollár.