Почтенное кристаллическое радио существует с начала 1900-х годов, но по одной уникальной причине люди до сих пор создают и используют его. Он не особо громкий, не захватывает далекие станции, а его эстетика уж точно не впечатлит ваших заносчивых приятелей. Однако это чудо старой школы предлагает одно преимущество, которого нет ни у одного другого радио: оно работает без традиционных источников питания. Правильно – ни шнура, ни батареек, ни колесиков для хомяка.
Как это возможно? Потому что кристаллические радиоприемники получают всю необходимую мощность из самих радиоволн.
Рекомендуемые видео
Довольно круто, правда?
Радиоволны, понимаешь, являются энергия. Это работает следующим образом: радиостанции преобразуют звук в радиоволны, которые затем распространяются со скоростью света не меньше, во всех направлениях от передатчика. Эти волны, по сути, представляют собой электромагнитные поля – формы электрической энергии, не слишком отличающиеся от мощности, которая течет к вашим розеткам переменного тока, только они распыляются во всех направлениях. Дробное количество, которое на самом деле достигает вашего дома, совсем не очень эффективно.
Лишенный других источников энергии, кристаллическому радио необходимо «собрать» как можно большую часть приближающегося электромагнитного поля. Для этого используется довольно значительная антенна (обычно длинный отрезок медного провода), «катушка», настроенная на частоту (количество волн). в секунду) нужной станции, «детектор» для извлечения аудиосигнала и наушник для преобразования аудиосигнала обратно в звук. волны.
Хотя кристаллическое радио само по себе некоторое время назад вышло из моды, часть уравнения, связанная с «сбором энергии»… власть пожирается, как в прямом, так и в переносном смысле, из воздуха. Ренессанс. От использования неистовой энергии танцевального клуба до использования тепла, выделяемого человеческим телом, инженеры ищут в окружающем нас мире неиспользованные источники энергии. И получаю результат. Вот почему розетки и аккумуляторы больше не являются достаточно хорошими, и что с этим делают ученые.
Все дело в нашей жажде власти. Мы начинаем свой день с управления различными устройствами дома: будильниками, тостерами, кофейниками. Затем мы садимся в машину, которая сама по себе испытывает неутолимую жажду еще большей энергии. Или, может быть, мы садимся в автобус, по пути играя с ноутбуком, планшетом, смартфоном, музыкальным плеером или портативной игровой системой. В конечном счете, весь наш день продолжается так же, как и начался – в зависимости от различных форм электричества, которые делают то, что нам нужно.
Перегрузка потребления
В этой картине есть несколько неправильных вещей. Во-первых, независимо от того, покупаем ли мы постоянно новые батарейки, подзаряжаем аккумуляторы или просто бегаем устройства, работающие на переменном токе, энергия — это дорогой ресурс, истощающий кошелек, который мы, похоже, никогда не остановим. потребляющий.
Помимо денежных затрат на то, чтобы оставаться в тонусе, есть и издержки для планеты. По данным Агентства по охране окружающей среды (EPA), американцы закупают почти три миллиарда сухих элементов. батарей ежегодно для работы радиоприемников, игрушек, сотовых телефонов, часов, мобильных компьютеров и портативных электроинструментов. И даже в сегодняшнем несколько просвещенном обществе подавляющее большинство из них в конечном итоге выбрасывается на свалку. Здесь они будут разлагаться в течение десятилетий, вымывая всевозможные едкие вещества в окружающую почву и грунтовые воды. И это только верхушка айсберга: от плотин гидроэлектростанций до атомных электростанций и дизельных генераторов, наша жажда ватт сотрясает планету.
«Поскольку многие персональные портативные электронные устройства, которые мы сейчас используем, не требуют много электроэнергии для Начнем с того, что появляются возможности для сбора ранее ничтожных количеств энергии. повсюду." |
Именно здесь сбор энергии может спасти ситуацию. Ветровые турбины и солнечная энергия сразу приходят на ум как примеры способов использования окружающей среды для получения чистой энергии, но оба они ограничены доступностью источника энергии, который они собирают. Вы не можете получить столько же энергии, когда не дует ветер или не светит солнце.
Однако существует совершенно другой уровень сбора энергии, но в меньших масштабах. Потому что большая часть персональной портативной электроники, которую мы сейчас используем, не требует много электроэнергии для работы. Начнем с того, что появляются возможности для сбора ранее ничтожных количеств энергии. повсюду.
И они могут означать телефоны, музыкальные плееры и ноутбуки, которые вам больше никогда не придется заряжать.
Ремешок на антенны: сбор радиоволн
Один из наиболее известных подходов к извлечению электричества из воздуха явно отсылает к почтенному кристаллическому радио. Неудивительно, что он собирает энергию из радиоволн.
В Центре беспроводных исследований Университета Бедфордшира в Лутоне, Великобритания, три умных человека работали над сбором радиоволн. По их мнению, однажды это решение не только снизит зависимость потребителей от батарей и переменного тока, но и уменьшит воздействие на окружающую среду.Мы поговорили с Беном Алленом, возглавляющим команду, чтобы узнать больше. Аллен и его коллеги привлекли международное внимание еще в феврале, когда объявили, что разработали технологию и подали заявку на патент на сбор радиоволн. Некоторые шутники предположили, что это первый в мире проект, хотя группа Аллена — всего лишь одна из многих во всем мире, рассматривающих те же самые перспективы. Действительно, известный сербско-американский ученый и дипломированный умник Никола Тесла продемонстрировал феномен беспроводной передачи энергии более века назад. Тем не менее, Аллен и его команда довели эту технологию до уровня, на который способны немногие другие. По словам Аллена, предлагаемое командой решение сосредоточено на полосе частот, «которая составляет около 1 МГц и иногда называется «диапазоном AM». Мы не обязательно собираем энергию из этих сигналов, но мы сосредоточились на средних волнах, поскольку считаем, что они имеют преимущества по сравнению с высокочастотными волнами».В основе концепции лежит антенна – антенну, которую Аллен сравнивает с ветряной мельницей. «(Радиоволна) индуцирует ток в антенне, который мы преобразуем в постоянный ток и подаем на устройство, требующее питания. Чем больше антенна, тем больше мощности доступно. Антенна похожа на ветряную мельницу: чем больше ветряная мельница, тем больше мощности доступно».
Аллен также хвастается, что эту технологию можно адаптировать к существующим устройствам, и она сравнительно компактна. Что касается опасений, что повсеместное сбор радиоволн может в конечном итоге собрать столько энергии, что ничего не останется, Аллен снова разыгрывает карту ветряной мельницы. «Мы используем очень маленькие антенны, которые оказывают незначительное влияние на сигналы — примерно так же, как детская ветряная мельница влияет на ветер. Если бы у нас было очень большое устройство, то за ним было бы сложно принять сигнал, как и за нехватка ветра за большим ветрогенератором». Очевидным преимуществом является постоянство собираемого урожая. источник. Как объясняет Аллен, сбор радиоволн не зависит от солнечного света или ветра. Он также не зависит от перепада тепла (концепция сбора термоэлектрической энергии, обсуждаемая далее в этой статье). Радиоволны всегда там, тем более в мегаполисах. Более того, говорит Аллен: «В принципе, он хорошо работает в сельской местности, и радиоволны должны иметь относительно хорошее проникновение в здания по сравнению с радиоволнами на более высоких частотах».
«(Радиоволна) индуцирует ток в антенне, который мы преобразуем в постоянный ток и подаем на устройство, требующее питания. Чем больше антенна, тем больше мощности доступно. Антенна похожа на ветряную мельницу: чем больше ветряная мельница, тем больше мощности доступно». |
Радиоволны не содержат тонны собираемого сока, поэтому Аллен и его команда в настоящее время нацелены на устройства со сверхнизким энергопотреблением. такие продукты, как узлы беспроводной сенсорной сети, которые лишь изредка выполняют энергозатратные действия и в противном случае остаются в режим ожидания. Будущие кандидаты включают в себя пульты дистанционного управления и часы.
«Некоторые приложения потребуют перезаряжаемых батарей для обеспечения энергией, но (даже они будут) заряжаться за счет собранной энергии», — говорит Аллен. «Это ограничит срок службы любого устройства, и в конечном итоге батарея выйдет из строя и потребует замены. Это может произойти через несколько лет, но все зависит от технологии батареи, температуры и цикла зарядки».
Тем не менее, устройства с высоким энергопотреблением, такие как планшеты и фонарики, возможно, никогда не станут частью этой картины. И если да – а мы смотрим в будущее – сбор радиоволн почти наверняка не будет единственным источником энергии. Представьте себе перезаряжаемую батарею, которая зависит от «регулярной» подзарядки, но потенциально также может подзаряжаться объединение альтернатив сбора энергии, и вы начинаете понимать, каким может быть будущее держать.
Хорошие вибрации: сбор пьезоэлектрической энергии
Тем временем в танцевальных клубах по всему миру посетители радостно танцуют всю ночь напролет. Очевидно, в этом мире всегда будет место для тех, кто любит вращение. Но мы отвлеклись. Дело в том, что некоторые из этих клубов отличаются от других. Кажется, сейчас идет движение за «озеленение» наших танцевальных залов. И от повторно используемой воды до турбин на крышах, это движение становится все сильнее с каждым днем.
Действительно, он простирается до самого пола. Танцпол, так сказать.
Видите ли, когда десятки или сотни людей постоянно подпрыгивают в такт, вырабатывается огромное количество энергии. До сих пор эта энергия рассеивалась по полу и всему, что находилось под ним. Но что, если бы вы могли как-то использовать это?
С помощью «пьезоэлектричества» вы можете это сделать. Кажется, в этом мире есть определенные материалы на основе кристаллов и керамики, которые под давлением генерируют мощность. Если вы разместите эти материалы в месте, где они будут подвергаться постоянным ударам – скажем, на полу танцевального клуба – у вас будет способ подключиться к этому удару и произвести полезную электроэнергию. Фактически, такие компании, как Роттердамский экологический танцевальный клуб, уже делают именно это, устанавливая освещенные танцполы, которые, по сути, являются автономными.
Пьезоэлектрический толчок применяется не только в танцевальных клубах. В Токио есть железнодорожный вокзал, который использует этот эффект для питания табло и билетных касс, а в Париже есть тротуар, который освещает уличные фонари.
В Корнеллском центре наномасштабной науки и технологий в Итаке, штат Нью-Йорк, разрабатываются планы внедрить все эти классные пьезоэлектрические штуки в потребительский мир, хотя и с несколько другим подходом. Название организации — MicroGen Systems, Inc, и вовлеченные в нее люди, судя по всему, будут в ней надолго. Генеральный директор Майк Перротта сообщил нам, что компания была основана в 2007 году и зарегистрирована в 2010 году после «подписания крупного инвестиционного контракта». По оценкам Перротты, человеко-часы на данный момент составляют около 20 000 человек.В основе проекта лежит запатентованная технология MicroGen Piezoelectric Vibrational Energy Harvester (PZEH). По мнению MicroGen, эта концепция продлит срок службы перезаряжаемых батарей или вообще устранит необходимость в батареях. Ранней модификацией является «BOLT060 MicroPower Generator», крохотная штуковина, похожая на компьютерный процессор. Он работает исключительно за счет приложенной вибрации и теоретически должен прослужить 20 и более лет.
Почему миниатюрная технология уборки урожая, основанная на вибрации?
«Вибрации присутствуют повсюду и не зависят от разницы температур, света, радиочастот или других типов источников», — говорит Перротта. «Все, что подключено к сети, вибрирует, и многие вещи имеют естественную гармонику, даже если они не подключены к электросети. У нас даже были разговоры о размещении этих устройств в желудке коровы с датчиком температуры и беспроводной радиосвязью для мониторинга здоровья и условий содержания скота. Я еще не видел ничего связанного с животноводством».
Помимо быков, Перротта предполагает, что пьезоэлектрическая технология MicroGen будет использоваться в широком спектре приложений с низким энергопотреблением. «Думайте о нас как о микроэлектростанции, отсюда и название MicroGen. Фонарикам и тому подобному потребуется слишком много энергии (для нашей технологии) для перезарядки. Однако вы можете установить на свой мобильный телефон приложение-фонарик, и оно работает очень хорошо».
«Наша цель в потребительском секторе — «мягкая зарядка» мобильного устройства, чтобы батареи не разряжались так быстро после последней зарядки от сети». |
«Сушилки для одежды являются еще одним примером, где современные сенсорные технологии измеряют только среднюю влажность всей загрузки, что требует больше энергии. Теперь датчик можно перемещать, питая его от нашего устройства, и, следовательно, более точно указывать влажность одежды и точнее останавливать сушилку. Это позволит существенно сэкономить потребление энергии. Системы контроля давления в шинах, которые теперь есть в каждом автомобиле на рынках США, Канады и Европы, могут работать без аккумуляторов. В противном случае наши системы прослужат весь срок службы автомобиля, тем самым сокращая количество аккумуляторов на свалке. Многие другие примеры, особенно в промышленной и коммерческой сферах, направлены на снижение энергопотребления, повышение безопасности и защищенности».
Перротта утверждает, что в настоящее время технология способна обеспечить довольно умеренную мощность в 200 микроватт, хотя он ожидает, что в краткосрочной перспективе эта цифра удвоится, а возможно, и утроится. Повышение эффективности мобильных устройств также может помочь. «Мы, конечно, наблюдаем значительное снижение, порядка 50–80 процентов, энергопотребления этих устройств, даже за последние пару лет», — говорит Перотта. «Мы ожидаем, что это будет продолжаться, и наша выходная мощность на квадратный миллиметр будет увеличиваться. Нашей целью в потребительском секторе является «капельная зарядка» мобильных устройств, чтобы аккумуляторы не разряжались так быстро после последней зарядки от сети».
В ближайшем будущем устройства MicroGen будут подключаться либо к твердотельной батарее, либо к суперконденсатору. Но конечная цель, по его словам, «состоит в том, чтобы отказаться от батарей. Однако большая часть этого будет зависеть от тенденций в области датчиков и потребностей в мощности беспроводной радиосвязи».
Достигнет ли решение MicroGen этих целей, еще неизвестно, хотя одного лишь потенциала было достаточно, чтобы заставить Управление энергетических исследований и разработок штата Нью-Йорк выделит компании грант в размере 1,2 миллиона долларов всего за месяц. назад.
Консервированное тепло: сбор термоэлектрической энергии
Если использование энергии радиоволн и вибраций кажется надуманным, то делали ли Джетсоны когда-нибудь это? – попробуйте это понятие для размера: мощность от тепло тела.
Однако именно над этим работают в Центре нанотехнологий и молекулярных материалов Университета Уэйк Форест. Эта технология называется «термоэлектрическая», а подход Уэйк Фореста к термоэлектрике обозначен как «термоэлектрический». «Войлок силы». Кажется, простое прикосновение к этой загадочной ткани превращает тепло тела в электрический ток. текущий.
Дальше они скажут нам луну нет сделанный из сыра.
Итак, что же такое Power Felt? Во-первых, он действительно похож на ткань. Футуристическая ткань, конечно, но все же ткань. Изготовленный из углеродных нанотрубок, заключенных в гибкие пластиковые волокна, его, казалось бы, можно «обернуть» практически вокруг чего угодно. Ребята из Wake Forest называют это «носимой силой». А затем они прыгают на свои космические корабли и улетают в свою родную галактику.
Мы позволим доктору наук Дэвиду Кэрроллу, профессору физики в Уэйк Форест и изобретателю Power Felt, подробно рассказать о тонкостях.
«Наши материалы работают так же, как любой термоэлектрический модуль. Представьте, что вы держите в руке металлический стержень. Вы крепко держите его за один конец перекладины, а другой конец свободен. Теперь электроны, из которых состоит металл, могут свободно двигаться, и ваша рука их нагревает. Итак, под вашей рукой электроны движутся быстрее, чем, скажем, электроны на другом конце стержня. Это означает, что эти электроны будут быстро распространяться и удаляться от источника тепла. Двигаясь к холодному концу, они оставляют после себя дефицит электронов на горячем конце. Они создают избыток электронов на холодном конце. Это создает напряжение, называемое термоэлектрическим напряжением, и пока существует разница температур, это напряжение существует».
Представьте себе перезаряжаемую батарею, которая зависит от «регулярной» подзарядки, но потенциально также может пополняться за счет объединения сбора энергии. альтернативы, и вы начинаете понимать, что нас ждет в будущем. Проблема в том, что со временем другой конец нагревается из-за теплопроводности. металла. Используя большое количество нановолокон в пластиковой матрице вместо металлического стержня, электроны все равно могут двигаться вниз. металлические пути волокон, но тепло блокируется, поскольку оно не переносится через соединения от волокна к волокну. Вот так мы сделали наши ткани. Наши «металлические» волокна представляют собой углеродные нанотрубки. А внутри тканей находятся слои электронных нановолокон, позволяющие электронам и дыркам течь свободно».
«Представьте, — говорит Кэрролл, — что время зарядки вашего гибридного автомобиля сокращается, поскольку рекуперация тепла происходит за счет охлаждения двигателя или пассажиров внутри». |
Кэрролл превозносит достоинства своего изобретения, но он столь же реалистичен. По его словам, он не заменит батареи. Во всяком случае, пока нет. И это не сработает, если «существуют большие области температурного градиента». Человеческое тело – это рабочее место. То же касается и капота автомобиля или сидений в самолете.
«Это сделает использование менее дорогих батарей более привлекательным с точки зрения рынка. Как правило, при выходе на рынок нежелательно слишком быстро вносить слишком много изменений, поэтому это будет связано с существующими технологиями производства аккумуляторов. Ваши мобильные телефоны прослужат дольше без подзарядки. Пассажирский самолет, возможно, сможет использовать внутренние генераторы меньшего размера, что сэкономит вес и деньги».
Хотя Power Felt никогда не будет управлять электромобилем или энергоемкими приборами, такими как холодильники (Кэрролл говорит нам, что квадратный сантиметр производит «нановатт до десятых долей микроватта, в зависимости от толщины»), он, судя по всему, будет вполне способен дополнить нынешние силовые структуры в таких Приложения. «Представьте, — говорит Кэрролл, — что время зарядки вашего гибридного автомобиля сокращается, поскольку рекуперация тепла происходит за счет охлаждения двигателя или пассажиров внутри».
Кэрролл также рассматривает возможность строительства домов, заявляя, что Power Felt предположительно может заменить обертку дома Tyvek, чтобы «генерировать столько же энергии, сколько недорогая солнечная батарея».
Кэрролл обосновывает использование Power Felt и в мире мобильных устройств, предполагая, что его образцы могут быть включены в покрытие аккумуляторов на этапе производства. Просто поместив указанные батареи на «что-нибудь теплое», они частично самозарядятся. Но повторюсь, пока что это скорее вопрос дополнения, а не замены штатной зарядки аккумулятора. Кэрролл спрашивает: «Вы когда-нибудь были в аэропорту, и у вас разрядился телефон? Разве не было бы здорово сделать последний звонок, чтобы кто-нибудь вас забрал? Сила тепла твоего тела могла бы сделать это».
Бегущий человек: сбор энергии движений человека
До сих пор мы видели три концепции, которые, очевидно, готовы помочь снизить нашу зависимость от традиционных источников энергии, но, как правило, не имеют достаточно возможностей для полной замены этих источников. Эта тенденция сохраняется и в нашей четвертой и последней статье — биомеханическом сборе энергии «человеческих движений». Да, эта технология использует энергию простого движения. Хотите зарядить свой Android? Лучше начни пить пиво побыстрее.
Если отбросить шутки, оказывается, что биомеханический сбор энергии — не такая уж новая идея, как может показаться на первый взгляд. Помните те старые велосипедные фары, которые получали энергию от генератора, задействуя вращение ваших шин? Это был вполне приличный – хотя и не абсурдно утомительный – пример того же процесса.
Но в южном полушарии у них несколько иной взгляд на этот вопрос. Здесь, в лаборатории биометрии Оклендского института биоинженерии, преданные своему делу люди ютятся в темноте (и при свете тоже – это не ведьмин шабаш), чтобы разработать лучший способ. Они думают, что нашли это.
«Фокус, и именно здесь вступает в игру наша группа, заключается в управлении этими генераторами для производства полезной энергии с использованием цепей, которые достаточно малы и легки для портативных приложений». |
Их идея, по крайней мере на начальном этапе, полностью исключает элемент велосипеда и предлагает вместо этого ходить (или бегать). Бен О’Брайен из SoftGen, компании, которая в настоящее время оживает вокруг этой концепции, предлагает более подробную информацию.
«Для портативных электронных устройств мы хотим улавливать бесполезную энергию, чтобы пользователь не чувствовал дополнительной нагрузки. Например, когда мы ходим, подошвы нашей обуви сжимаются. Это сжатие требует энергии, энергии, которая теряется в виде тепла. Если вместо этого мы заменим часть подошвы мягким генератором, мы сможем улавливать эту энергию и преобразовывать ее в электричество».
Как и все технологии, которые мы продемонстрировали, фундаментальная идея SoftGen уже давно с нами. В случае с «генераторами ударов пяткой», как их называют, эти временные рамки простираются на десятилетия. Но SoftGen добавила новую возможность в виде «искусственных мышечных генераторов». Изобретён в Калифорнии на рубеже веков. тысячелетия, искусственные генераторы мышц, по мнению О’Брайена и компании, являются той искрой, которая выведет генераторы ударов пяткой в будущее.
«Основная идея, — объясняет О’Брайен, — заключается в том, чтобы подать электрический заряд на деформированную эластомерную мембрану. Когда деформация ослабляется, заряд переходит в более высокое энергетическое состояние. Циклически меняя деформацию и контролируя время включения и выключения заряда, вы можете генерировать энергию примерно в 10 раз превышающую плотность энергии по сравнению с конкурирующими технологиями. И все это с помощью чего-то простого, например, куска резины». «Фокус, и именно здесь на помощь приходит наша группа, заключается в управлять этими генераторами для производства полезной энергии с помощью цепей, которые достаточно малы и легки для портативных устройств. Приложения."
О’Брайен преуменьшает значение концепции будущего без батарей, говоря, что энергию необходимо «сглаживать» и сохранять на периоды меньшей активности. Что касается «простых» первоначальных целей для бренда SoftGen по сбору энергии, О’Брайен говорит, что генераторы пяточного удара «могут обеспечивать яркий свет в целях безопасности в ночное время, электроника, встроенная в обувь (как в линейке продуктов Nike+), и медицинский мониторинг для ортопедов», добавив, что «Наша конкретная ниша – это маломощные устройства. Приложения. Мы работаем над тем, чтобы в ближайшее время использовать эту технологию в реальном потребительском продукте».
Кажется, нет недостатка в доступной энергии, когда нога касается земли. В Энергетика бега и беговой обуви, Мартин Р. Сокращение утверждает, что на каждый беговой шаг может быть потрачено до 10 джоулей (1 джоуль = работа, необходимая для производства одного ватта мощности в течение одной секунды). Это, конечно, музыка для ушей таких людей, как О’Брайен. «Теоретически, если бы вы могли запечатлеть все это, вы могли бы полностью зарядить смартфон от одной обуви за полчаса. И твои туфли не будут отличаться от тех, что есть сейчас».
О’Брайен приветствует альтернативные технологии сбора энергии, признавая, что то, что может хорошо подойти в определенных ситуациях или для определенных людей, не будет панацеей для всех. «Самое замечательное в человеческой двигательной силе то, что она всегда доступна там, где мы находимся. Это может не иметь большого значения, когда вы идете домой в конце дня и имеете легкий доступ к стене. розетку, но по мере того, как количество электронных устройств, которые мы носим с собой, растет, заряжать их становится неудобно. все. Теперь представьте, сколько раз вы не находитесь рядом с сетевой розеткой или путешествуете по стране с разные розетки, или вы отключились от сети (бродяга или походы), или из-за плохой инфраструктуры, или после катастрофа. Во всех этих случаях сила движений человека становится очень привлекательной концепцией».
[Изображение предоставлено: Оклендский институт биоинженерии]
Назад из будущего
Намного ранее в этой статье мы обсуждали шум в СМИ вокруг модели сбора радиоволн Университета Бедфордшира. С тех пор мы узнали, что Бен Аллен и его команда — лишь одна из множества таких команд по всему миру, работающих над множеством небольших технологий сбора энергии из окружающей среды.
«Когда вам нужны ватты, а устройство для сбора урожая генерирует всего лишь нановатты или микроватты, очевидно, что существует огромный разрыв». |
Тем не менее, большинству этих концепций еще далеко до полной реализации в прайм-тайм. Действительно, нет недостатка в людях, которые утверждают, что определенные подходы к сбору микроэнергии никогда не станут жизнеспособным решением. Моузи перешел к таким местам, как Физический форум, например, где вы найдете группу гипернаучных типов, рассуждающих на эту тему – многие из которых делают далеко не благоприятные выводы.
Основная проблема, как мы уже говорили ранее, заключается в довольно слабом исходном материале. Когда вам нужны ватты, а устройство для сбора энергии генерирует всего лишь нановатты или микроватты, очевидно, что существует огромный разрыв. Этот разрыв можно частично закрыть за счет дальнейших технологических (промысловых) достижений путем объединения нескольких технологий. вместе или постоянно храня специальное устройство хранения энергии (батарею) определенного типа в уравнение. Но все эти решения увеличивают объем, сложность, стоимость и время исследований и разработок.
Более того, идея о том, что любая из представленных нами технологий или комбинаций технологий будет полностью заменить традиционные источники питания в устройствах с высоким энергопотреблением (фонарики, планшеты, смартфоны и т. д.) в лучшем случае фантастический.
Тем временем другие уже укоренившиеся технологии продолжают развиваться – солнечная энергия, возможно, является лучшим примером. Крупномасштабные применения солнечной энергии сейчас стали обычным явлением, но мелкомасштабная солнечная энергия уже здесь – и, похоже, все в порядке. Достаточно лишь изучить огромное количество радиоприемников, фонариков и даже зарядных устройств, работающих на солнечной энергии, которые сейчас представлены на рынке, чтобы увидеть, сколько компаний уже включились в эту игру.
Но в мире, который пережевывает власть, как собака сочный стейк, явно будет возрастать потребность в «альтернативе». энергия, которая не зависит от солнца (или ветра) – даже если эти решения дополняют традиционные источники или каждый из них другой. Учитывая, что каждая из этих технологий, по-видимому, подходит для такого широкого спектра приложений – и если рассматривать их как группу кажется, охватывают практически все основы – мы видим блестящее долгосрочное будущее для тех, кто сможет лучше всего адаптировать свои идеи спектр.
Рекомендации редакции
- В Калифорнии есть проблема с отключением электроэнергии. Могут ли гигантские проточные батареи стать решением?
- Литий-ионная технология — это только начало. Вот взгляд на будущее аккумуляторов
- Сеть будущего будет питаться от… гигантских подземных волынок?
- Новейшая батарея на бумажной основе питается от бактерий, собирающих электроны