Альтернативные источники энергии
Современные технологии в различных отраслях и сферах постоянно развиваются путем внедрения креативных инноваций. Не исключением является и область гидроэнергетики – стимулируют развитие различных индустрий, а также существенно повышают качество жизни населения. Инновации, или нововведения, представляют собой опробование и использование технологических или иных других новинок, направленных на качественное развитие процессов жизнедеятельности, промышленности и
т.д.
Польза от сточных вод
Любой крупный город ежедневно сбрасывает в открытые водоемы гигантское количество сточных вод, загрязняющих экосистему. Казалось бы, отравленная нечистотами вода уже никому не может пригодиться, но это не так — ученые открыли способ создавать на ее основе топливные элементы.
Одним из пионеров идеи стал профессор Университета штата Пенсильвания Брюс Логан. Общая концепция весьма сложная для понимания неспециалиста и построена на двух столпах — применении бактериальных топливных ячеек и установке так называемого обратного электродиализа. Бактерии окисляют органическое вещество в сточных водах и производят в данном процессе электроны, создавая электрический ток.
Для производства электричества может использоваться почти любой тип органического отходного материала – не только сточные воды, но и отходы животноводства, а также побочные продукты производств в виноделии, пивоварении и молочной промышленности. Что касается обратного электродиализа, то здесь работают электрогенераторы, разделенные мембранами на ячейки и извлекающие энергию из разницы в солености двух смешивающихся потоков жидкости.
Водоросли отапливают дома
Водоросли стали рассматриваться в качестве альтернативного источника энергии относительно недавно, но технология, по мнению экспертов, очень перспективна. Достаточно сказать, что с 1 гектара площади водной поверхности, занятой водорослями, в год можно получать 150 тысяч кубометров биогаза. Это приблизительно равно объёму газа, который выдает небольшая скважина, и достаточно для жизнедеятельности небольшого поселка.
Зеленые водоросли просты в содержании, быстро растут и представлены множеством видов, использующих энергию солнечного света для осуществления фотосинтеза. Всю биомассу, будь то сахара или жиры, можно превратить в биотопливо, чаще всего в биоэтанол и биодизельное топливо. Водоросли — идеальное эко-топливо, потому что растут в водной среде и не требуют земельных ресурсов, обладают высокой продуктивностью и не наносят ущерба окружающей среде.
По оценкам экономистов, к 2018 году глобальный оборот от переработки биомассы морских микроводорослей может составить около 100 млрд долларов. Уже существуют реализованные проекты на «водорослевом» топливе — например, 15-квартирный дом в немецком Гамбурге. Фасады дома покрыты 129 аквариумами с водорослями, служащими единственным источником энергии для отопления и кондиционирования здания, получившего название Bio Intelligent Quotient (BIQ) House.
Преимущества современных осмотических электростанций
Оригинальной инновацией мира энергетики является осмотическая станция, которая базируется на использовании морской соленой воды. Осмос – это физический эффект, происходящий в стволах деревьев и предназначенный для переноса питательных соков в зону, где происходит фотосинтез. Ученые-специалисты предложили задействовать подобный процесс для взаимодействия с водой. Если в один сосуд с перегородкой разместить пресную и соленую воду, то разница давлений заставит заработать процесс осмоса. Подобную реакцию можно использовать в работе гидроэлектростанций. Интересная задумка требует доработки – в частности, пока ученые не могут решить вопрос с подбором наиболее подходящих мембран для осмотических станций. Если же это удастся сделать, то новинка прочно займет место в сфере гидроэнергетики и позволит заметно увеличить объемы энерговыработки, стабильно обеспечивая постоянно растущее население по всему миру. Резервы такого процесса, как осмос, можно назвать достаточно впечатляющими. Эта инновация поможет с легкостью задействовать в человеческой жизнедеятельности энергию глубин океана, поскольку степень солености воды во многом зависит от температуры, а она изменяется с уровнем глубины. В связи с этим технология позволит избежать привязки строительства гидроэлектростанций к устьям рек, их можно будет размещать прямо в акваториях океанов. Поэтому сегодня ученые активно занимаются разработкой данной инновации для ее скорейшего внедрения.
Крупнейшая плавающая турбина начала вырабатывать электричество
Компания Scotrenewables Tidal Power установила на морском дне у берегов Северной Шотландии специальный турбинный агрегат для получения электроэнергии из энергии волн (приливы и отливы).
Модуль состоит из непосредственно турбины, генератора и батарейного блока, смонтированных на специальной платформе. На данный момент уже проходят испытания новой установки, и пока эксперты ей полностью довольны. В результате тестов агрегат SR2000 массой 500 тонн достиг плановой установленной мощности в 2 мегаватта.
Турбина будет работать в тестовом режиме автономно в течение летних месяцев. После обработки и оценки результатов испытаний компания намерена запустить промышленное производство Subsea Power Hub.
Получение энергии из городской водопроводной сети
Ширится список источников возобновляемой энергии. Специалисты компании Lucid Energy (штат Орегон) нашли его буквально под ногами, вернее под мостовой на глубине нескольких метров. Им пришла в голову поистине гениальная идея использовать давление городской водопроводной сети для получения электроэнергии.
Успешному решению инженерных задач способствовал тот факт, что водопровод проложен на местности со значительным перепадом высот, и вода течет самотеком с большой скоростью, не требуя принудительной подкачки. Турбины подключены к генераторам на внешней стороне трубы. Все четыре гидроагрегата способны произвести 3 МВт электроэнергии на 2 млн. долларов. При этом турбины практически не влияют на производительность водопровода и на качество питьевой воды.
По мнению генерального директора Lucid Energy Грега Семлера, совместными усилиями удалось создать экологически безупречный источник возобновляемой энергии, практически не зависящий от капризов природы.