5 источников энергии будущего
Невозобновляемые источники энергии рано или поздно закончатся. Некоторые эксперты уверены, что мы сможем отказаться от ископаемого топлива уже через 30–50 лет. Так откуда же мы будем получать энергию в будущем? Вот пять возможных сценариев
Космические солнечные станции
Существующие гелиосистемы имеют один непоправимый недостаток: они зависимы от положения солнца на небосводе, а световой день не может длиться вечно. Впрочем, почему не может? Может, если поместить солнечный коллектор не на крышу дома, а на 35 тысяч километров выше — на орбиту Земли. Эту мысль высказал писатель-фантаст Айзек Азимов еще в 1941 году. Тогда она выглядела полной утопией, но сегодня о создании космических солнечных ферм говорят все чаще.
Передать электроэнергию на Землю смогут радиоволны. Фотоны с помощью зеркального коллектора будут направляться на расположенную в космосе сэндвич-панель. Она преобразит их в микроволны, способные нести энергию. Эти микроволны на Земле примут специальные антенны.
Сложность в том, что такая конструкция будет довольно тяжелая. Но Китайская академия космических технологий уже работает над прототипом. Их основная идея в том, что электростанцию не придется запускать в космос: она может быть построена прямо в космосе с помощью роботов и технологии 3D-печати.
Тротуарная плитка
Когда человек идет, он создает давление на поверхность. Если заставить прогибающийся (пусть всего на миллиметры) участок тротуара преобразовывать механическую энергию в электрическую, получится мини-электростанция.
Это уже не просто теория, а состоявшийся и работающий проект: британская компания Pavegen Systems успешно производит и продает тротуарную плитку, генерирующую электроэнергию благодаря шагающим по ней пешеходам. Плитка водонепроницаемая и выдерживает огромные нагрузки. Во время Олимпиады 2012 года такой плиткой выложили пол в крупном торговом центре Лондона и несколько тротуаров. Полученной электроэнергии хватило для освещения крупных городских улиц.
Энергия человека
Устройства, заряжаемые человеком, уже существуют. Эти технологии вырабатывают электричество, используя разницу температур тела и окружающей среды. Тонкая и гибкая система помещается на тело и способна генерировать от 6 до 16 микроватт на квадратный сантиметр — этого достаточно, чтобы запитать небольшой гаджет вроде фитнес-браслета.
Но ученые работают над тем, чтобы получить энергию от обычного движения. Речь идет о микроэлектронике и личных гаджетах, но потенциал велик, учитывая 7,6 млрд людей на планете. Так что однажды, возможно, ваш телефон будет заряжаться, находясь просто в кармане или при свайпе пальцем по экрану.
Летающие ветряки
Обычным наземным ветрогенератором никого не удивишь, это популярный источник возобновляемой энергии. Но он эффективен, только если скорость ветра превышает 4–6 м/с. Поэтому спрогнозировать количество электроэнергии очень сложно. Летающий генератор решает эту проблему, ведь на высоте 300 м скорость ветра стабильно высокая, это позволило бы использовать ветряную электростанцию максимально эффективно.
Парящий генератор представляет собой кольцевую оболочку, заполненную гелием, в центре которой установлена турбина. Схема проста: аппарат запускается в воздух, но прикреплен к земле с помощью тросов. А энергия подается на землю по обычному кабелю.
Такому ветряку нипочем ветер и в 1600 км/ч, а еще его можно оснастить Wi-Fi-модулями, чтобы обеспечить доступом в Интернет отдаленные области.
Термоядерный синтез
Ядерный синтез — это реакция слияния атомных ядер, происходящая при сверхвысокой температуре и сопровождающаяся выделением огромного количества энергии. Такая реакция обратна делению атомов, в котором тяжелые ядра расщепляются на более легкие. В отличие от атомного деления, синтез не производит смертельных отходов.
Один ученый описал термоядерный синтез как попытку засунуть солнце в коробку: «Идея хороша, вот только мы не знаем, как сделать коробку». До сих пор никому в мире так и не удалось создать условия для запуска стабильно управляемой реакции. Тем не менее это не останавливает правительства и крупный бизнес в развитых странах от выделения миллиардов для исследования технологий. Если трудности будут решены, термоядерный синтез обеспечит мир практически неисчерпаемой энергией.
Использованы фото: Pavegen, altaeros.com, Shutterstock.com