Cartofi sărate ca un cuvânt nou în energia alternativă

Am vrut să scriu despre o altă realizare interesantă a științei și tehnologiei, dar nu am putut trece prin asta. Deci epica a fost calea de a extrage energia electrică. realizat în metal și materiale de construcție geniul norvegian genial.







În centrul noii tehnologii sunt banii, mulți bani. Și saramură. Pentru a explica foarte clar esența legilor fizicii implicate, să realizăm un mic experiment. Luați o cratiță și umpleți-o cu apă rece. Acum se toarnă în ea, de exemplu, cinci linguri de sare de masă și se amestecă uniform cu o lingură până când se dizolvă complet. Sare în apă. Acum avem o cratiță de apă sărată. Apoi, luăm cartofi brute necurățate și le tăiem de-a lungul sau în jumătate - nu este nici o diferență. Tăiați bucățile de cartofi tăiate în vas cu apă sărată și, închizând capacul, lăsați-l. Într-o oră sau două am tras afară ce sa întâmplat. Nu prea asemănător cu cartofii pe care i-am scăpat? Forța teribilă, rădăcina atât de severă deformată, se numește osmoză (osmoză).

Cum putem obține energie electrică din aceasta sau chiar construim o întreagă centrală electrică? Cea mai ușoară și cea mai eficientă modalitate de a obține electricitate din cartofi este de a introduce un cui și de un fir de cupru în el și de a scoate tensiunea direct de la ei. Centrala electrică poate fi construită prin conectarea electrozilor la o mulțime de cartofi și conectarea acestora în funcție de nevoia curentă: în paralel - mai multă putere curentă, în serie - mai multă tensiune. Suna tentant. Și cel mai important - ieftin, practic, accesibil și pe deplin compatibil cu moda pentru tehnologiile verzi.

Dar cartofii nu cresc în fiordurile norvegiene mușcate de îngheț și, prin urmare, au venit cu un design mai complicat. Un exemplu cu legume rădăcinoase sărate demonstrează cel mai clar principiul noii tehnologii bazate pe osmoză. Acest fenomen este un proces de amestecare a apei cu diferite grade de salinitate. Se pare că: dacă în mijloc vasul este împărțit printr-un perete semipermeabil - o membrană și apoi sare și apă proaspătă este turnată în părțile formate, apa sărată va aspira apă dulce în partea sa a vasului. Acest lucru va crește presiunea și nivelul apei în partea de sare a vasului și îl va reduce la apă proaspătă.

Întregul truc de aici într-o membrană semipermeabilă este un filtru care trece moleculele de apă, dar nu lasă molecule de sare dizolvată în apă și alte impurități. Prin urmare, osmoza este mișcarea apei printr-o membrană semipermeabilă - un filtru dintr-o zonă mai proaspătă (concentrație mare a apei) într-o cantitate mai mare de soluție salină (concentrația de apă este mai mică, deoarece este prezentă sarea). Aceasta se explică prin faptul că moleculele de apă vor avea tendința de a se deplasa la partea unde acestea sunt mai mici, adică acolo unde concentrația de substanțe dizolvate este mai mare. În cazul cartofilor, rolul membranei a fost jucat de carnea sa, iar soluția sărată a supt cartofi proaspeți. Este destul de simplist - dacă puneți un corp sărat în apă proaspătă, se va sparge. Dacă un corp proaspăt este așezat în apă sărată, acesta va fi aplatizat. Puteți totuși să experimentați castraveți murate ...







Energia acestei mișcări de apă poate fi transformată într-una mecanică și, cu ajutorul aceleiași turbine și generatoare, în electricitate. Stația experimentală construită de statkraft în orașul norvegian Tofte este situată la gura râului (fjord) care curge în Marea Nordului. Apa dulce este luata de pe rau, sarata - de la mare. Diferența de salinitate dă o presiune în jumătatea de sare, egală cu presiunea dezvoltată de coloana de apă la o înălțime de 120 până la mulți metri, în funcție de starea de spirit a cercetătorilor și de faza lunii. Totul funcționează astfel:

Se pare ciudat și neconvingător? Așa este. O stație care costă aproximativ 20 de milioane de dolari produce 2 până la 4 kilowați de electricitate (depinde de presiunea coloanei?). Așa cum dezvoltatorul notează ironic, acest lucru este suficient pentru a alimenta unul sau două ceainice electrice! În planurile pentru următorii 5 ani - de a ridica capacitatea stației la 10 kilowați. Nu am numit accidental o stație - punctul de vedere al clădirii este destul de solid

Mi se pare că, dacă plasați generatoare cu unități de biciclete înăuntru și pentru bani și alimente puneți pedale de gastarbeiters, ei vor dezvolta mai multe ordine de mărime mai multe kilowați la un cost de proiect cu mai multe ordine de mărime mai puțin.

Deficiențele de proiectare deja evidente creatorilor - lipsa totală a membranelor necesare pe piață și costul incredibil de producție instalat acum. Durata de viață a membranelor utilizate în prezent în cele mai optimiste previziuni nu va depăși 6 luni (în acest timp vor fi înfundate cu substanțe dizolvate în apă și în apele fluviale), după care vor trebui să fie schimbate sau curățate. Cea mai îndrăzneață propunere pentru fabricarea de noi membrane este de 0,40 USD pe metru pătrat, dacă comandați cel puțin 2 kilometri pătrați. În mod ideal, un kilometru pătrat de membrană din centralele finite va da 1,6 MW de energie electrică. Ca rezultat, 800 mii dolari ar trebui cheltuite la fiecare jumătate de an, iar pentru anul 1.6 milioane doar pentru înlocuire, fără a include costul restului echipamentului. Așa cum se spune pe site-ul companiei "Nu este nici măcar aproape de a fi economic" (nu există bani și nu va fi în viitorul apropiat).
De asemenea, problema eliminării apei din râu și de mare nu este rezolvată și, în general, voi cita expresia directorului executiv al fabricii - "Mai sunt multe probleme, nu voi spune ce vor fi ..." dar nu știu care ").

Dezvoltarea tehnologiei și construcția stației a fost sponsorizată de Ministerul Norvegian al Energiei, iar prințesa acestei mari puteri a fost prezentă la deschidere. În general, totul este ca de obicei: cu cât mai verzi sunt tehnologiile verzi, cu atât sunt mai verzi. Și dacă ar fi cumpărat cartofi pentru aceste 20 de milioane de dolari și ar fi pus electrozi ...?







Trimiteți-le prietenilor: