Галактика

Сознание Современного Человека
Текущее время: 17 дек 2018, 07:13

Часовой пояс: UTC + 3 часа




Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 78 ]  На страницу 1, 2, 3, 4, 5, 6  След.
Автор Сообщение
 Заголовок сообщения: Новые источники энергии
СообщениеДобавлено: 27 апр 2010, 21:54 
Администратор
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 16 май 2009, 05:46
Сообщения: 8974
[rutube]http://rutube.ru/tracks/1203855.html?v=caaa732dbbb96755ccad36b00cc1738f[/rutube]


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Новые источники энергии
СообщениеДобавлено: 28 апр 2010, 19:23 
Администратор
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 16 май 2009, 05:46
Сообщения: 8974
Топливная ферма: Солнечный дизель

Генетически модифицированные бактерии научили вырабатывать дизельное топливо, поглощая при этом углекислый газ.

В принципе, идея Нойбара Афейяна (Noubar Afeyan) состоит в том, чтобы избавиться от промежуточного звена. Дело в том, что даже в таком многообещающем деле, как получение биотоплива, сегодня действуют по достаточно сложной схеме.

Взять, к примеру, биодизель: для этого надо вырастить растения (обычно сою или рапс), которые в ходе фотосинтеза из воды и углекислого газа «нарабатывают» биомассу. Затем из нее выделяют масла и этерифицируют их при соблюдении определенных условий, получая биодизель (целлюлозу после ферментации можно превратить в другое горючее вещество – спирт).

«Но нельзя ли, - говорит Афейян, - создать такое биопроизводство, в котором из воды и углекислого газа – при содействии солнечного света – топливо вырабатывалось бы напрямую?» Вдохновленный этой мыслью, он основал компанию Joule Biotechnologies, которая и занялась работой над нужной технологией.

Оказалось: такое возможно, при посредстве генной инженерии. Взяв фотосинтезирующие микроорганизмы (название их не называется, но скорее всего, это какие-либо сине-зеленые водоросли), ученые внедрили в них гены, позволяющие им вырабатывать достаточные количества этанола или биодизеля.

Более того, в ГМ-микроорганизмы внедрен «генетический переключатель», ограничивающий естественную их тенденцию к максимальному росту и размножению. Ученые позволяют бактериям делиться лишь несколько дней – а затем «отключают» с тем, чтобы все их ресурсы уходили лишь на производство. Это позволяет добиться максимального выхода при минимальных объемах живой биомассы.

Для этих бактерий разработаны и «фотобиореакторы» - интересно, что они не нуждаются в постоянном притоке свежей воды, а по занимаемому пространству не идут ни в какое сравнение с огромными посевными площадями, которое требует традиционное производство биотоплива. Микроорганизмы непрерывно выделяют топливо в окружающую жидкую среду, и сепаратор непрерывно отделяет топливо от остальных веществ, отбирая первое, а вторые – включая воду – возвращая обратно в систему.

По расчетам Афейяна, сделанным на основе тестов небольшой пробной установки, стоимость получаемого топлива будет достаточно низкой, сравнимой с ископаемыми ресурсами. Если эти оценки подтвердятся, то биотопливо ожидает блестящее будущее.

Пока что эта сфера энергетики не слишком выгодна, не говоря уж о том, что объемы растительной массы, которые требуется получить, просто огромны, они поглощают лучшие земли, нуждаются в больших объемах чистой воды и удобрений… всего и не перечислить. Красноречива цифра, которую называют эксперты: даже при теперешних довольно бойких темпах развития и даже к 2050 г. биотопливо не сможет удовлетворить более 26% мировых потребностей в топливе для транспорта.

Впрочем, весьма активные исследования в этой области позволяют надеяться и на более блестящее будущее. Читайте, например, об обнаружении гриба, вырабатывающего дизтопливо – без всякой генной модификации: «Дизельный гриб».


По публикации MIT Technology Review

http://www.popmech.ru/article/7005-toplivnaya-ferma/


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Новые источники энергии
СообщениеДобавлено: 03 май 2010, 20:28 
Администратор
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 16 май 2009, 05:46
Сообщения: 8974
Ягоды – революция в солнечной энергии

Ягоды травянистого растения Лаконос американский (лат. Phytolacca americana), произведут революцию в индустрии солнечной энергии, и в ближайшем будущем могут поспособствовать распространению солнечных панелей во всем мире и удешевлению солнечной энергии.

Ученые из Центра Нанотехнологии использовали красную краску, производимую из ягод этого растения для покрытия эффективных и недорогих солнечных панелей на основе волокон. Краска служила абсорбентом, помогая крошечным волокнам ячеек захватывать больше солнечного света.

Лаконосу американскому не страшна засуха и каменистая неплодородная почва. Благодаря такой живучести, его могут легко выращивать в бедных сельских районах Африки. Там же на месте можно производить из ягод абсорбирующую краску для значительного увеличения производительности ячеек, давая энергию в удаленные места, к которым не протянуты линии электропередач.

"Это сорняк и он растет на всех континентах, кроме Антарктики", - заявил Дэвид Керролл, директор Центра Нанотехнологии.

Университет Wake Forest первым получил патент на солнечные панели на основе волокон в ноябре в европейском патентном ведомстве. Его дочерняя компания FiberCell Inc. получила лицензию на развитие технологий производства нового вида солнечных панелей.

Волоконные ячейки могут производить вдвое больше энергии по сравнению с обычными, благодаря тому что они состоят из миллионов крошечных пластиковых "банок", которые ловят свет до тех пор, пока большая часть света не абсорбируется. Поскольку волокна создают намного большую площадь поверхности, волоконные солнечные панели могут собирать свет под любым углом - от восхода до заката.

Пластиковые волокна штампуют в пластиковые листы - этот процесс технологически схож с тем, что применяется для прикрепления крышки к банке газированного напитка. Абсорбент - полимер, либо менее дорогостоящая краска, наносится на поверхность листа. Пластик делает панели легкими и гибкими, поэтому изготовитель может свернуть их и недорого доставить груз в развивающиеся страны, например для больниц.

Наносить краску на панели и проводить предпродажную подготовку можно уже на месте. Кэрролл подсчитал, что стоимость такого завода составит около $5 млн, что на $15 млн меньше стоимости создания аналогичного завода для обычных панелей.

"Мы можем поставлять подложку", - пояснил он, - "Это недорогие солнечные панели, которые будут работать с местными недорогими агрокультурными сортами, такими как лаконос американский. Подобные панели будут доступны даже развивающимся странам".

http://newsland.ru/News/Detail/id/497208/


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Новые источники энергии
СообщениеДобавлено: 26 май 2010, 00:50 
Администратор
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 16 май 2009, 05:46
Сообщения: 8974
УЧЕНЫЕ СОЗДАЛИ ГЕНЕРАТОР, ЧЕРПАЮЩИЙ ЭНЕРГИЮ ИЗ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ

Работа группы профессора Чжуна Линьвана из Технологического университета Джорджии по созданию генераторов электричества на основе наностержней диоксида цинка привела к очередному успеху: новые генераторы сумели обеспечить питанием датчики кислотности раствора и ультрафиолетового облучения. Напомним, что диоксид цинка — пьезоэлектрик, то есть его кристаллы способны вырабатывать электричество при деформации. По улучшенной методике щетку из таких кристаллов выращивают химическим методом на покрытой золотом подложке. Затем ее заливают метилметакрилатом и стравливают верхнюю часть плазмой. В результате генератор оказывается защищенным от окружающей среды, а все щетинки получаются равной длины. Сверху на получившуюся пластинку прикрепляют слой кремния с платиновым покрытием. Такой генератор из 20 тысяч щетинок при амплитуде колебаний деформации 2% в секунду дает разность потенциалов 1,2 В. Созданный аналогичным способом генератор из 700 горизонтально расположенных волокон диоксида цинка дал пиковую разность потенциалов 1,26 В при деформации всего 0,19%.

Один кубический сантиметр генератора из трех слоев щеток диоксида цинка обеспечивает мощность 2,7 мВт. Для сравнения: наручным часам требуется 1-10 мкВт, то есть почти в тысячу раз меньше. Неудивительно, что со столь мощным генератором авторам работы удалось создать микроскопические датчики кислотности раствора и ультрафиолетового излучения: в обоих случаях фиксируются изменения в разности потенциалов генератора в зависимости от внешних условий. Поскольку методика выращивания проста, профессор Чжун надеется на скорый переход к практическому использованию полученных результатов. А источником деформации для генератора могут служить и приливы, и звуковые волны, и механические колебания вроде трепетания флага на ветру, и давление стопы на подошву ботинка, и движение элементов одежды. Об этом сообщает "Химия и жизнь".

Текст подготовил кандидат физико-математических наук С.М.Комаров

http://www.inauka.ru/news/article101462.html


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Новые источники энергии
СообщениеДобавлено: 04 июн 2010, 22:37 
Администратор
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 22 май 2009, 00:24
Сообщения: 14637
Японская компания хочет обернуть Луну солнечными панелями


Компания Shimizu предложила свой очередной грандиозный проект. Инженеры предлагают опоясать Луну гигантским поясом протяженностью 11 тыс. км, составленным из солнечных панелей. Согласно плану, полученная с помощью системы Luna Ring энергия будет передаваться на Землю при помощи лазерных лучей или микроволнового излучения.

На первом этапе ширина пояса из солнечных панелей составит несколько километров, однако его можно будет расширить до 400 км. По словам представителей Shimizu, поскольку у Луны нет атмосферы, эффективность солнечных батарей, установленных на спутнике Земли, будет на порядок выше, сообщает Pink Tentacle.

http://zhelezyaka.com/news.php?id=4268


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Новые источники энергии
СообщениеДобавлено: 16 июн 2010, 18:08 
Администратор
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 16 май 2009, 05:46
Сообщения: 8974
СОЛНЦЕ И ВЕТЕР ПОРА БРАТЬ НА СЛУЖБУ

Какие у России возможности для развития возобновляемых источников энергии? Что тормозит развитие альтернативной энергетики у нас в стране? Эти и другие вопросы обсуждались на форуме «Возобновляемые источники энергии в России», который проводился инновационным центром «Энергоэффективные и энергосбрегающие техника и технологии», научно-техническим обществом энергетиков и электротехников совместно с выставочной компанией Ленэкспо в рамках программных мероприятий международной выставки «Энергетика и электротехника-2010».

В отличие от скептиков в Москве или Санкт-Петербурге, вынужденных наблюдать частые хмурые дни за окном, эксперты-профессионалы утверждают, что у солнечной энергетики в России есть будущее и она может стать реальной альтернативой традиционным источникам энергии в Южном Федеральном округе, на юге Сибири и Дальнего Востока. К примеру, Краснодарский край и большая часть Сибири по инсоляции (облучение земной поверхности солнечной радиацией) сравнимы с югом Франции и центральной частью Италии, где солнечная энергетика сейчас развивается бурными темпами.

В Германии уже несколько лет действует государственная программа «Сто тысяч солнечных крыш». По условиям программы, владелец дома первоначально единовременно платит достаточно большую сумму за установку солнечных батарей, после чего излишки вырабатываемой ими энергии переправляются в единую энергосистему по гарантированному повышенному тарифу. В результате установка солнечных батарей окупается буквально за несколько лет. В США развёрнута аналогичная программа «Миллион солнечных крыш».

По данным Физико-технического института им. А.Ф.Иоффе РАН, объём мирового рынка солнечной электроэнергетики составил в 2009 году более 40 млрд долларов США. Вклад России пока более чем скромный, например, в мировое производство солнечных батарей для фотоэлектрических энергоустановок он составляет менее 1%. В то же время нельзя сказать, что российские разработки в области солнечной энергетики не заслуживают внимания. Сегодня максимальный КПД каскадных фотоэлектрических элементов достигает 41%. Учёные ФТИ предлагают использовать каскадные фотоэлементы на наногетероструктурах, которые обеспечивают КПД до 45%.

15 июня во многих странах мира отмечается как День ветра. Основные мероприятия проходят в Европе, где ветроэнергетика достигла наибольшего развития. Символом Дня ветра в странах Евросоюза стала лопасть ветрогенератора длиной 29,5 м, установленная перед штаб-квартирой Европейской комиссии в Брюсселе.

В России День ветра пока отмечают только специалисты, ведь с ветроэнергетикой у нас дело обстоит не лучше. На ветровые установки, например, в энергобалансе страны приходится всего 0,008%. Из-за отсутствия специальных программ стимулирования ветроэнергетики срок окупаемости ветроэнергетических мощностей возрастает в стране до 10 лет. Россия обладает мощным ветроэнергетическим потенциалом, оцениваемым в 40 миллиардов кВт.ч электроэнергии в год, поэтому работа больших и малых ветряных электростанций (ВЭС) на огромных российских пространствах могла бы быть высокоэффективна. По данным выступавших на форуме экспертов, наиболее перспективными регионами с точки зрения реализации ветропотенциала являются Дальний Восток, Восточная и Западная Сибирь. При этом самой мощной считается ВЭС в Калиниградской области, состоящая из 21 ветроустановки. Вторая по мощности – Анадырская станция, запущенная в 2003 году.

Суммарная мощность всех российских ветроустановок составила в 2008 году около 16,5 МВт. Представить, как это ничтожно мало, может тот факт, что именно столько «ветряков» такой суммарной мощности сегодня в мире устанавливают всего за шесть часов. В минувшем году в России ввели в действие ветроэнергетические станции ещё на 17-18 МВт, но этого явно недостаточно.

Интерес к созданию новых установок для использования энергии солнца и ветра проявляют многие технические центры страны. Например, в демонстрационном центре Санкт-Петербургского государственного политехнического университета запущен автономный энергокомплекс в составе фотоэлектрической установки на здании мощностью 2 кВт. Успешно эксплуатируется ветроагрегат мощностью 2 кВт с горизонтальной осью вращения, системой аккумулирования и резервного электропитания.

Настало время для принятия решений. Альтернативная энергетика (или как её ещё называют "нетрадиционная") должна войти у нас в традицию.


источник: Журнал "Наука и Жизнь"

http://www.inauka.ru/news/article102070.html


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Новые источники энергии
СообщениеДобавлено: 19 июн 2010, 15:06 
Администратор
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 16 май 2009, 05:46
Сообщения: 8974
Летающий генератор: Электростанция под облаками

Чтобы преобразовать в электричество энергию ровных и сильных ветров, дующих на большой высоте, необязательно строить гигантские ветрогенераторы. Можно просто научить турбину летать.

Идея высотных ветров для получения электроэнергии была впервые предложена около четырех десятилетий назад, но практическая её реализация в то время представлялась невозможной. Современные материалы, электроника и технологии создания беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) делают эту концепцию жизнеспособной, и некоторые компании изучают возможности задействовать этот источник возобновляемой энергии. В их числе компания Joby Energy, разработка которой отдаленно напоминает воздушный змей, несущий несколько турбин.

На видео (Joby Energy) – система производительность 2МВт, использующая энергию высотного ветра (проект).



Тяга, необходимая устройству для того, чтобы вертикально оторваться от земли и подняться на рабочую высоту, обеспечивается мотор-генераторами, присоединенными к турбинам. После набора необходимой высоты система использует для полета силу ветра. Оптимальную ориентацию «воздушного змея» в воздушном потоке обеспечивает компьютерная система, регулирующая скорость вращения отдельных винтов и наклон аэродинамических элементов крыла. В результате устройство движется по круговой траектории. Вырабатываемая электроэнергия передается на землю вдоль армированного композиционного троса, который держит аппарат «на якоре».

Федеральное управление гражданской авиации США (FAA) запретило полеты устройства на высотах более 600 м, но теоретически «воздушные змеи» компании Joby Energy могут работать на высотах более 10 000 м, используя для получения электроэнергии ветра, дующие на границе тропосферы.

Но даже рабочие высоты 500-600 м примерно в 5 раз превышают высоту промышленных ветрогенераторов, что позволяет получить доступ к более ровному и быстрому воздушному потоку. Если турбина будет работать на большей высоте, её производительность увеличится, поскольку скорость ветра имеет тенденцию к возрастанию с увеличением высоты.

После тестирования более 20-ти различных модификаций, компания Joby Energy выбрала 30-киловаттную установку для дальнейших испытаний. Если проверка пройдет успешно, компания планирует испытать 100-киловаттный прототип, а затем установку мощностью 300 кВт, которой достаточно, чтобы обеспечить электроэнергией около 150 домов. Вырабатываемый турбинами постоянный ток после передачи на землю будет преобразован в переменный и направлен в сеть энергоснабжения.

Система способна выдержать сильный ветер, а в случае штиля (или урагана) самостоятельно «оценить обстановку» и опуститься на землю, чтобы подождать лучших условий. Если будет оборван удерживающий трос, устройства также сможет безопасно приземлиться, используя заряд аккумуляторов. Конструкция может функционировать и с несколькими неисправными двигателями.

Целью компании Joby Energy является создание ветряных электростанций, но в первую очередь им необходимо продемонстрировать, что разработанная ими система безопасна и надежна.

О «подводном змее» - гидротурбине, использующей энергию приливов, читайте в заметке «Запускаем змея: В океан, как в небо». http://www.popmech.ru/article/7074-zapuskaem-zmeya/

По сообщению PhysOrg.com

http://www.popmech.ru/article/7199-leta ... generator/


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Новые источники энергии
СообщениеДобавлено: 16 июл 2010, 16:13 
Администратор
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 16 май 2009, 05:46
Сообщения: 8974
Микробы и мусор источают дешевую энергию

Микробиологи и химики МГУ научились производить электроэнергию из неочищенного водорода. Для этого им пришлось приручить производящие водород бактерии.

На водород во всем мире возлагают большие надежды как на топливо будущего. Но чтобы от теоретических разработок перейти к его практическому использованию, нужно решить массу проблем. И самая главная – получение водорода.

«Водород – это вторичное топливо, — объясняет корреспонденту Infox.ru научный сотрудник химического факультета МГУ Олег Воронин. – Его нужно откуда-то получать. Можно использовать электролиз воды, но этот процесс сам требует большого количества энергии. Можно добывать водород путем бактериальной переработки различных органических соединений, но сильно загрязненный. Поскольку современная водородная энергетика требует очень чистого газа – 99,99999% чистоты, встает проблема очистки. И за счет этого изначально самый дешевый водород становится дорогим».

Бактерии делают водород из бумаги
Биотехнологическое получение водорода освоили ученые на кафедре микробиологии биологического факультета МГУ. Сначала они занялись поиском микроорганизмов, которые занимаются этим в природе. «В основном это бактерии клостридии, — рассказывает корреспонденту Infox.ru научный сотрудник Андрей Шестаков, руководитель группы. – Они живут в почве, в воде, в термальных источниках, где перерабатывают органику с выделением водорода. Обычно это целые микробные сообщества. Мы изучаем взаимные отношения членов этого сообщества, чтобы использовать их наиболее эффективно».

Из множества найденных в природе биологи выделили восемь микробных сообществ, которые они культивируют в лаборатории около года и стабильно получают от них водород. Сначала их выращивают в стеклянных флаконах с питательной средой в термостате при 60 градусах. Для создания анаэробных условий из флаконов надо полностью удалить кислород. С помощью специального устройства микробиологи сначала создают вакуум, а потом закачивают во флакон инертный газ – аргон.

Пища для бактерий – трудноперевариваемая целлюлоза. А проще говоря, обычная нарезанная фильтровальная бумага. За неделю бактерии «съедают» (перерабатывают) бумагу, превращая ее в гомогенную массу.

Более продвинутый метод культивирования – в биореакторе – ферментере. Это проточная и полностью автоматизированная система, контролирующая температуру, рН и другие параметры ферментации. Ученые загружают в нее целлюлозу, а на выходе получают жидкость с продуктами метаболизма и водород.

Чем фермент лучше платины
Для следующего этапа – получения из водорода электричества — ученым удалось решить вторую проблему водородной энергетики. Они научились использовать бактериальный водород без очистки. Для этого в топливном элементе нужно было заменить платиновые или палладиевые катализаторы на принципиально иные.

Во-первых, платиновые катализаторы дорогие. «Стоимость энергии, вырабатываемой традиционным топливным элементом, примерно 1000−1500 долларов за киловатт, — объясняет Олег Воронин. — Чтобы поехал автомобиль, нужно по крайней мере 50 киловатт, значит, только двигатель будет стоить 50−70 тысяч долларов». Во-вторых, платина очень быстро отравляется соединениями углерода или серы, и катализаторы требуют частой замены.

Альтернатива – биологические катализаторы или ферменты. Группа ферментов гидрогеназ в клетках живых организмов занимается окислением молекулярного водорода. Их активность очень велика. По словам Олега Воронина, молекула фермента работает в десятки тысяч раз эффективнее, чем молекула платины. Поскольку они функционируют в живой клетке, то способны в присутствии огромного числа примесей катализировать именно ту реакцию, которую нужно.

Для создания ферментного водородного электрода ученые иммобилизовали молекулы гидрогеназ на тканевую углеродную основу, причем в нужной позиции, чтобы увеличить площадь покрытия. Ферменты расщепляют молекулярный водород, освободившиеся электроны идут от анода к катоду. Электрический ток, полученный в одной ячейке, не слишком большой мощности – по крайней мере лампочка от него не загорится. Но в промышленных масштабах такая система найдет спрос, считают ученые.

Электричество из мусора
«Наша технология одновременно решает две задачи: утилизация отходов и получение энергии, — говорит Андрей Шестаков. – Что касается утилизации отходов, то только Москва ежегодно производит 19 миллионов тонн твердых отходов, 75% из них – это органика: пищевые отходы, бумага, ткани и т. п. Все способы утилизации на сегодня несовершенны: для полигонов не хватает места, а сжигание отравляет атмосферу».

По словам ученых, система биодеградации отходов с одновременным получением электричества уже сейчас будет экономически выгодна. Сегодня бактерии перерабатывают 20−40% целлюлозы, но специалисты надеются увеличить эту цифру до 50−60%. Они пытаются добиться, чтобы топливные ячейки работали 500−800 часов без замены фермента. А переработанную микробами биомассу, обогащенную полезными веществами, можно добавлять в корм сельскохозяйственным животным.

Технология должна быть востребована, считают ее авторы. «Предположим, у вас пищевое производство или бумажное производство, — говорит Олег Воронин. – И вы вместо того, чтобы платить за вывоз отходов, получаете электроэнергию, которая компенсирует ваши личные расходы».

Самое главное, источник для получения энергии – не ископаемые ресурсы, а возобновляемые бактерии и мусор, который тоже никогда не кончается. Фермент при промышленном производстве непременно подешевеет (как произошло с ферментами, применяемыми в стиральных порошках). Поэтому можно быть уверенным, что технология даст нам дешевое электричество.

http://www.infox.ru/science/tech/2010/0 ... dayu.phtml


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Новые источники энергии
СообщениеДобавлено: 23 июл 2010, 21:33 

Зарегистрирован: 08 окт 2009, 16:17
Сообщения: 7
Откуда: Вселенная - Россия - Эстония
Рад был почитать, Рина.
Молодец.
Так держать!
1119 tt16 p4i5s6m


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Новые источники энергии
СообщениеДобавлено: 24 июл 2010, 03:23 
Администратор
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 16 май 2009, 05:46
Сообщения: 8974
1111 mir 1111

Молодцы мы все! Всего неделя после Второй Гармонической Конвергенции, а темп взят мощный!

И так будет всегда!

s2f5hg 1128 svetmk p4i5s6m ob11 ob1 n4n4v5f as19 4a1i 5t7h8


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Новые источники энергии
СообщениеДобавлено: 01 авг 2010, 19:55 
Администратор
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 16 май 2009, 05:46
Сообщения: 8974
Ученые научили бактерии перерабытывать отходы в бензин


МОСКВА, 30 июл - РИА Новости. Американские ученые создали новый вид биотоплива, не отличающийся от обычного бензина, с помощью бактерий, перерабатывающих углеводы из различных типов промышленных и сельскохозяйственных отходов, стоимость такого "биобензина" может не превысить 50 долларов за баррель, сообщается в статье исследователей, опубликованной в журнале Science в четверг.

Группа разработчиков сумела с помощью методов генной инженерии "научить" безвредные бактерии E.coli вырабатывать несвойственный им тип химических соединений - так называемых насыщенных углеводородов или алканов. Именно алканы являются ключевым компонентом бензина, а потому такое биотопливо может быть сразу после получения отправлено в распределительные сети заправочных станций, существующие сегодня.

До сих пор для массового использования биотоплива, в частности, биодизельного, приходилось создавать специальные станции и трубопроводы для очистки и транспортировки, так как химический состав такого типа синтетического топлива отличается от природного.

Именно по этой причине уже не один год ученые искали способ наладить производство биотоплива, химически не отличающегося от получаемого на нефтеперерабатывающих заводах, однако первыми успеха достигла группа исследователей из инновационной компании LS9 в Сан-Франциско, США, занимающейся разработкой новых видов биотоплива.

В своей работе ученые использовали генетический материал микроорганизмов - так называемых цианобактерий, некоторые из которых способны вырабатывать алканы в ходе жизнедеятельности, основанной, как и у растений, на фотосинтезе. Изучив геномы 10 различных штаммов этих бактерий и сравнив их со штаммами бактерий, алканов не производящих, ученые сумели выявить 17 генов-кандидатов, которые могли быть вовлечены в биологический процесс производства алканов.

После этого исследователи отбросили из этого числа гены, функции которых уже были известны, и привили оставшиеся 2 бактериям E.coli. Как показали ученые в дальнейшем, их бактерии после генетического модифицирования действительно получили возможность синтезировать алканы.

"Таким образом, мы получили одностадийный процесс биологического синтеза алканов. Нам требуется только очистить сырье и получить из него питательные сахара для бактерий, и на следующем этапе мы получаем топливо, готовое для применения в транспортных средствах", - сказал ведущий автор публикации Андреас Ширмер (Andreas Schirmer), слова которого приводит интернет-издание New Scientist.

Авторы разработки отмечают, что их бактерии могут употреблять в пищу углеводы, полученные даже из скошенной травы или отходов переработки растительных продуктов, а потому производство такого биотоплива не увеличит спрос на возделываемые земли, и, соответственно, не приведет к повышению цен на продукты питания.

Пока что ученые сумели получить только 10 литров топлива в своем экспериментальном реакторе, однако исследователи уверены, что можно увеличить масштабы производства и добиться беспрерывного процесса получения биотоплива стоимостью не выше 50 долларов за баррель.

http://www.rian.ru/science/20100730/259937751.html


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Новые источники энергии
СообщениеДобавлено: 29 авг 2010, 15:45 
Администратор
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 16 май 2009, 05:46
Сообщения: 8974
Грозовые батареи: Электричество из воздуха

Едва на небе начинают собираться грозовые облака, на смену солнечным батареям приходят устройства, позволяющие извлекать электроэнергию из «насыщенного электричеством» воздуха. «Грозовые батареи» служат не только альтернативным источником энергии, но и препятствуют формированию разрушительных молний… К сожалению, такие устройства еще не существуют. Но первый шаг к их созданию уже сделан.

Исследование Фернандо Галембека (Fernando Galembeck), представленное на 240-й встрече Американского химического общества (ACS), посвящено вопросам формирования электрических зарядов в атмосфере. Практическим применением полученных результатов, по словам ученого, могла бы стать утилизация атмосферного электричества. Это помогло бы не только уменьшить счета за «традиционную» электроэнергию, но и решить проблему молниезащиты. «Зная, как электричество накапливается и распространяется в атмосфере, мы могли бы предотвратить несчастные случаи разрушения, вызванные ударами молний», - говорит Галембек.

Задача использования природного электричества занимает умы ученых на протяжении столетий. Было замечено, что искры статического электричества образуются, когда пар вырывается из котла. Рабочие, едва коснувшиеся паровой струи, получали ощутимые поражения электрическим током. В числе тех, кто мечтал использовать «электричество из воздуха», был и знаменитый изобретатель Никола Тесла. Атмосферное электричество образуется, в частности, когда водяной пар конденсируется на частицах пыли, взвешенных в воздухе. Но, по словам Галембека, ученые до сих пор не имеют достаточных знаний о процессах формирования заряда и его «жизненном цикле», который иногда завершается вспышкой молнии.

Ранее считалось, что капли воды в атмосфере остаются электрически нейтральными даже после контакта с заряженными частицами пыли и других жидкостей. Однако новые данные свидетельствуют, что это не так.

Галембек и его коллеги экспериментально подтвердили идею о том, что на самом деле частицы воды в атмосфере являются носителями электрического заряда. Исследователи использовали частицы кремнезема и фосфата алюминия, которые часто содержатся в воздухе в виде пыли, чтобы смоделировать контакт частиц воды и взвешенных веществ. Оказалось, что при повышенной влажности кремний приобретает больший отрицательный заряд, а фосфат алюминия – больший положительный заряд, чем в сухой атмосфере.

«Вода в атмосфере может выступать в роли носителя электрического заряда и передавать его другим веществам, с которыми вступает в контакт, - объясняет Галембек. – Мы называем это «гигроэлектричество», то есть «влажное электричество». В будущем будет возможно создать коллекторы, которые собирают гигроэлектричество и направляют его на нужды офисов и жилых домов. Подобно тому, как солнечные батареи наилучшим образом работают в районах с преимущественно ясной погодой, «грозовые батареи» будут эффективны во влажных регионах, например, в тропиках.

Группа Галембека тестирует различные материалы для выявления тех из них, которые можно будет использовать с наибольшей эффективностью для утилизации атмосферного электричества. По словам ученого, до практической реализации идеи устройства, собирающего гигроэлектричество, еще далеко. Использовать молнию в мирных целях удастся еще не скоро, а можно ли сделать из неё оружие? Читайте - «Секретное оружие богов: Как Индра поразил ваджрой Вритру». http://www.popmech.ru/article/2279-sekr ... hie-bogov/

По пресс-релизу ACS


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Новые источники энергии
СообщениеДобавлено: 05 сен 2010, 15:41 
Администратор
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 16 май 2009, 05:46
Сообщения: 8974
Тепло – не лишнее: Новый подход к солнечной энергетике

Основная причина низкой производительности солнечных батарей – потери тепловой энергии. Но зачем же «выбрасывать» то, что можно использовать?
Исследователи из Стэнфордского университета предложили новый тип устройства, преобразующего солнечную энергию в электричество. Созданный ими прототип работает по следующему принципу: солнечное излучение возбуждает электроны, а тепло «убеждает» их перескочить через вакуум в другой электрод, создавая электрический ток. Устройство может также перенаправлять «лишнее» тепло к паровому двигателю и преобразовывать около 50% солнечной энергии в электричество – это примерно в 2 раза больше по сравнению с производительностью современных солнечных батарей.

Большинство кремниевых солнечных батарей преобразуют в электричество не более 20% энергии попадающего на них солнечного излучения. Это происходит потому, что активные элементы в них могут работать только с узкой полосой солнечного спектра. Если энергия фотона меньше нижней границы этой «полосы», она полностью переходит в тепловую. Фотоны с избыточной энергией также тратят часть этой энергии впустую.

Одним из способов решения этой проблемы является создание многослойных солнечных батарей, каждый «уровень» которых предназначен для преобразования излучения с определенной длиной волны. Эффективность такого устройства может достигать 40%, но и цена при этом значительно возрастает.

В поисках пути эффективного использования тепловой энергии солнца Николас Мелош (Nicholas Melosh) обратил внимание на работу когенерационных установок, которые используют расширение сжигаемого газа, чтобы вращать турбины; и тепло от горения для парового двигателя.

Но преобразователи тепловой энергии нельзя использовать в паре с обычными солнечными установками. Преобразование тепловой энергии тем эффективнее, чем выше температура. Но высокая температура – враг солнечных батарей. При 100 градусах по Цельсию они начинают работать плохо, а при 200 градусах – перестают работать вообще.

В поисках подходящего «совмещенного» устройства исследователи остановились на термоэмиссионном преобразователе (ТЭП), работа которого основана на эффекте термоэлектронной эмиссии. Преобразователь состоит из двух электродов, разделенных небольшим промежутком. При нагревании катода (как правило, изготовленного из цезия) его электроны возбуждаются и «перескакивают» на анод, минуя пустое пространство. В результате возникает электрический ток во внешней цепи.

Однако на практике термоэмиссионные преобразователи используются довольно редко. Например, в космической ядерной энергетической установке «Топаз» (ТЭУ-5 «Тополь») работал такой преобразователь мощностью около 6кВт. Основная причина, по которой ТЭП не получили широкого распространения – высокие температуры (примерно 1500⁰С), необходимые для эффективной работы.

Группа Мелоша использовала для изготовления катода не цезий, а пластину из полупроводникового материала, способного преобразовывать не только тепло, но и свет. Попадающие на пластину фотоны передают электронам свою энергию примерно так же, как это происходит в солнечных батареях. А чтобы «перескочить» на анод, таким «предварительно возбужденным» («preexcited») электронам требуются гораздо более низкие температуры, чем в ТЭП с металлическим катодом.

Авторы работы признают, что от прототипа до промышленного образца устройству предстоит пройти долгий путь. Однако их работа, результаты которой опубликованы в журнале Nature Materials, показала, что такая установка в принципе возможна.

В качестве полупроводникового материала прототип использует нитрид галлия. При температуре 200⁰С он преобразует в электричество всего 25% энергии излучения, но с увеличением температуры эффективность растет. Этот подход весьма перспективен, поскольку предлагает способ использования тепловой энергии, которая в обычных солнечных батареях просто теряется. Но для создания установки, применимой на практике, метод придется еще долго «дорабатывать напильником». Чем и занимается группа исследователей из Стэнфорда в настоящее время.

Ученые тестируют устройства на базе различных материалов, наиболее подходящих для преобразования солнечной энергии, в том числе кремния и арсенида галлия. Они разрабатывают способы модификации этих материалов для достижения максимальной эффективности при температурах 400-600⁰С. Чтобы получить столь высокие температуры, предполагается использовать концентраторы солнечной энергии.

Даже при высоких температурах (и высоком КПД) «фотон-термоэмиссионный преобразователь» (ФТЭП) будет иметь избыток непереработанной тепловой энергии. Мелош предлагает отводить это тепло и использовать в работе парового двигателя. Такая установка будет работать с эффективностью более 50%. Подобные системы, скорее всего, окажутся слишком сложными, чтобы устанавливать их на крышах домов, а вот для крупных солнечных ферм – весьма выгодными. Мелош надеется, что в течение 3 лет устройство будет готово для коммерческого использования.

По сообщению Technology Review

http://www.popmech.ru/article/7538-teplo-ne-lishnee/


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Новые источники энергии
СообщениеДобавлено: 19 сен 2010, 19:10 
Администратор
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 16 май 2009, 05:46
Сообщения: 8974
Тепло – не лишнее: Новый подход к солнечной энергетике

Основная причина низкой производительности солнечных батарей – потери тепловой энергии. Но зачем же «выбрасывать» то, что можно использовать?

Исследователи из Стэнфордского университета предложили новый тип устройства, преобразующего солнечную энергию в электричество. Созданный ими прототип работает по следующему принципу: солнечное излучение возбуждает электроны, а тепло «убеждает» их перескочить через вакуум в другой электрод, создавая электрический ток. Устройство может также перенаправлять «лишнее» тепло к паровому двигателю и преобразовывать около 50% солнечной энергии в электричество – это примерно в 2 раза больше по сравнению с производительностью современных солнечных батарей.

Большинство кремниевых солнечных батарей преобразуют в электричество не более 20% энергии попадающего на них солнечного излучения. Это происходит потому, что активные элементы в них могут работать только с узкой полосой солнечного спектра. Если энергия фотона меньше нижней границы этой «полосы», она полностью переходит в тепловую. Фотоны с избыточной энергией также тратят часть этой энергии впустую.

Одним из способов решения этой проблемы является создание многослойных солнечных батарей, каждый «уровень» которых предназначен для преобразования излучения с определенной длиной волны. Эффективность такого устройства может достигать 40%, но и цена при этом значительно возрастает.

В поисках пути эффективного использования тепловой энергии солнца Николас Мелош (Nicholas Melosh) обратил внимание на работу когенерационных установок, которые используют расширение сжигаемого газа, чтобы вращать турбины; и тепло от горения для парового двигателя.

Но преобразователи тепловой энергии нельзя использовать в паре с обычными солнечными установками. Преобразование тепловой энергии тем эффективнее, чем выше температура. Но высокая температура – враг солнечных батарей. При 100 градусах по Цельсию они начинают работать плохо, а при 200 градусах – перестают работать вообще.

В поисках подходящего «совмещенного» устройства исследователи остановились на термоэмиссионном преобразователе (ТЭП), работа которого основана на эффекте термоэлектронной эмиссии. Преобразователь состоит из двух электродов, разделенных небольшим промежутком. При нагревании катода (как правило, изготовленного из цезия) его электроны возбуждаются и «перескакивают» на анод, минуя пустое пространство. В результате возникает электрический ток во внешней цепи.

Однако на практике термоэмиссионные преобразователи используются довольно редко. Например, в космической ядерной энергетической установке «Топаз» (ТЭУ-5 «Тополь») работал такой преобразователь мощностью около 6кВт. Основная причина, по которой ТЭП не получили широкого распространения – высокие температуры (примерно 1500⁰С), необходимые для эффективной работы.

Группа Мелоша использовала для изготовления катода не цезий, а пластину из полупроводникового материала, способного преобразовывать не только тепло, но и свет. Попадающие на пластину фотоны передают электронам свою энергию примерно так же, как это происходит в солнечных батареях. А чтобы «перескочить» на анод, таким «предварительно возбужденным» («preexcited») электронам требуются гораздо более низкие температуры, чем в ТЭП с металлическим катодом.

Авторы работы признают, что от прототипа до промышленного образца устройству предстоит пройти долгий путь. Однако их работа, результаты которой опубликованы в журнале Nature Materials, показала, что такая установка в принципе возможна.

В качестве полупроводникового материала прототип использует нитрид галлия. При температуре 200⁰С он преобразует в электричество всего 25% энергии излучения, но с увеличением температуры эффективность растет. Этот подход весьма перспективен, поскольку предлагает способ использования тепловой энергии, которая в обычных солнечных батареях просто теряется. Но для создания установки, применимой на практике, метод придется еще долго «дорабатывать напильником». Чем и занимается группа исследователей из Стэнфорда в настоящее время.

Ученые тестируют устройства на базе различных материалов, наиболее подходящих для преобразования солнечной энергии, в том числе кремния и арсенида галлия. Они разрабатывают способы модификации этих материалов для достижения максимальной эффективности при температурах 400-600⁰С. Чтобы получить столь высокие температуры, предполагается использовать концентраторы солнечной энергии.

Даже при высоких температурах (и высоком КПД) «фотон-термоэмиссионный преобразователь» (ФТЭП) будет иметь избыток непереработанной тепловой энергии. Мелош предлагает отводить это тепло и использовать в работе парового двигателя. Такая установка будет работать с эффективностью более 50%. Подобные системы, скорее всего, окажутся слишком сложными, чтобы устанавливать их на крышах домов, а вот для крупных солнечных ферм – весьма выгодными. Мелош надеется, что в течение 3 лет устройство будет готово для коммерческого использования.

По сообщению Technology Review
http://www.popmech.ru/article/7538-teplo-ne-lishnee/


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Новые источники энергии
СообщениеДобавлено: 10 окт 2010, 15:44 
Администратор
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 16 май 2009, 05:46
Сообщения: 8974
Сверхпроводимость – в массы!: Энергоснабжение по-корейски

Минуло почти 100 лет с тех пор, как голландский физик Хейке Камерлинг-Оннес обнаружил, что охлажденная с помощью жидкого гелия ртуть имеет практически нулевое электрическое сопротивление. И вот, наконец, начинает разворачиваться первая сверхпроводниковая национальная электросеть.

Сверхпроводники способны обеспечить в 10 раз большую мощность, чем обычные медные провода тех же размеров. Несмотря на некоторые потери и необходимость держать сверхпроводники в жидком азоте, они все равно эффективнее меди, которая теряет 7-10% передаваемой энергии в виде тепла. Поэтому данной технологии уделяют пристальное внимание такие страны, как Южная Корея, которая заинтересована в создании более надежных, эффективных и экологичных «умных сетей».

И вот, южнокорейская компания LS Cable, расположенная в городе Анян (неподалеку от Сеула), делает заказ на три миллиона метров «сверх-проводов» компании American Superconductor (Девенс, штат Массачусетс).

Сумма контракта не раскрывается, но управляющий директор по корпоративным коммуникациям American Superconductor Джейсон Фредетт (Jason Fredette) сообщает, что планируется проложить около 20 км сверхпроводящих сетей в рамках программы модернизации южно-корейской системы энергоснабжения. Начнут, что не удивительно, со столицы – Сеула.

Сверхпроводники на основе иттрий-барий-оксида меди (YBCO), на которые поступил заказ – часть семейства керамических высокотемпературных сверхпроводников, которые были впервые обнаружены в 1986 году. Они сохраняют сверхпроводимость при температурах до 93°К, то есть для их охлаждения можно использовать жидкий азот.

А вот металлические сверхпроводники, в отличие от керамических, должны охлаждаться до температуры ниже 30°К, что требует применения жидкого гелия. Поэтому металлические сверхпроводящие сети оказались бы неимоверно дорогими.

Сверхпроводники также теряют свои свойства, когда по ним протекает ток, превышающий некоторое критическое значение. Поэтому необходимо было найти материал, который будет работать при относительно высокой температуре и при этом передавать значительные токи. На данный момент, YBCO был признан наиболее многообещающим материалом.

Дэвид Кардуэлл (David Cardwell), профессор сверхпроводниковых технологий в Кембридже, говорит, что путь YBCO из лаборатории в промышленность занял почти 25 лет, ведь хрупкая керамика – это «именно то, из чего вы бы НЕ хотели делать провода».

Большинство предыдущих попыток вывода YBCO на рынок предполагало использование порошкообразного YBCO, заключенного в металлическую трубку. Но частицы такого порошка должны быть идеально ровными, чтобы материал не утратил сверхпроводимость. Процесс изготовления сверхпроводящих порошков YBCO – дорогой и трудоемкий. По словам Фредетта, American Superconductor ведет разработки (и небезуспешные) с целью снизить себестоимость этого процесса. После ряда успешных проектов, реализованных в США и в Европе, интерес к YBCO растет.

Сверхпроводники American Superconductor имеют сердечник из YBCO, для прочности покрытый медью, нержавеющей сталью или латунью. Рассеянные в объеме сверхпроводника наноточки оксида иттрия (Y2O3) стабилизируют ток и повышают несущую способность провода, помогая контролировать магнитное поле внутри и вне провода.

Замена части существующей электросети на сверхпроводниковую не так сложна, как может показаться. Медным кабелям, используемым в настоящее время, также требуется система охлаждения. «Вам просто понадобится холодильник помощнее», - говорит Энтони Каррингтон (Antony Carrington), профессор физики в Бристольском университете (Великобритания).

Фредетт объясняет: «Реальная разница заметна на электрической подстанции, где установлено насосное оборудование, поддерживающее циркуляцию жидкого азота в кабелях. Но снаружи на первый взгляд можно и не отличить сверхпроводящий кабель от обычного. Потребовалось много времени, чтобы предприятия энергоснабжения приняли идею сверхпроводниковых электросетей, потому они кажутся столь непохожими на привычные. Но на самом деле это не так».

Фредетт рассчитывает, что и другие страны в скором времени начнут применять YBCO-проводники. «Китай рассматривает проект собственной сверхпроводящей электросети, так что рынок наконец-то начинает развиваться», - говорит он. США также заинтересованы в использовании сверхпроводников для соединения трех своих крупнейших энергосистем. По оценкам специалистов, YBCO может быть использован для обновления электросетей во многих странах мира.

По сообщению Nature News

http://www.popmech.ru/article/7927-sver ... -v-massyi/


Вернуться к началу
 Профиль  
 
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 78 ]  На страницу 1, 2, 3, 4, 5, 6  След.

Часовой пояс: UTC + 3 часа


Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 3


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Перейти:  
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group
Русская поддержка phpBB


Подписаться на рассылку
"Вознесение"
|
Рассылки Subscribe.Ru
Галактика
Подписаться письмом