Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

W pościgu za ekologicznymi i odnawialnymi źródłami energii głównym źródłem wydaje się nasze słońce. Technologie ogniw fotowoltaicznych (nazywanych popularnie bateriami słonecznymi) są jeszcze mocno niedoskonałe, a naukowcy już szukają innych, ambitniejszych sposobów.

Energia uchodzi ze słońca nie tylko pod postacią światła (czy ogólniej: promieniowania). Górne warstwy atmosfery naszej gwiazdy emitują ciągły strumień naładowanych cząstek elementarnych, nazywanych (niezupełnie słusznie) wiatrem. Niosą one ogromną energię, która czasem, zwłaszcza podczas burz słonecznych objawia nam się pod postacią zorzy polarnej lub zakłóceń łączności.

Na ziemię wiatr słoneczny nie dociera, zatrzymuje go ziemskie pole magnetyczne, bez którego zresztą strumień cząstek mógłby być dla nas zabójczy. Ale w przestrzeni międzyplanetarnej? Japończykom udało się wykorzystać wiatr słoneczny do napędzania niewielkiej sondy kosmicznej, czy nie dałoby się w ten sposób przechwytywać większych ilości energii? Ależ dałoby się.

Konkretne rozwiązanie, z wykorzystaniem wielkiego żagla, zaproponował zespół naukowców Washington State University. Według wyliczeń inżynierów zaledwie dziesięciometrowy żagiel, połączony trzystumetrowym miedzianym drutem z odpowiednim odbiornikiem, dawałby ilość energii wystarczającą do zaopatrzenia w energię tysiąca gospodarstw domowych. Satelitarna elektrownia wiatrowa, umieszczona pomiędzy Słońcem a Ziemią mogłaby dostarczyć miliard miliardów gigawatów mocy (miliard razy więcej niż obecne zapotrzebowanie ludzkości) - wystarczyłby do tego kilometrowej długości przewód i żagiel o przekątnej ośmiu i pół tysiąca kilometrów. Nie potrzebujemy aż tyle, ale łatwo się zorientować, że zbudowanie kosmicznej elektrowni zaspokajającej wszystkie nasze potrzeby jest w zasięgu ludzkiej technologii.

Niestety, na wykorzystanie tego pomysłu nie ma co liczyć z jednego powodu - nikt nie ma pojęcia, jak skutecznie przesłać energię z satelity na powierzchnię ziemi. Jeden z pomysłów to wykorzystanie wiązki laserowej - ale przy takiej odległości straty w wyniku rozpraszania byłyby zbyt wielkie, no i pozostaje jeszcze problem konwersji energii świetlnej na elektryczną, czyli znów wracamy do ogniw fotowoltaicznych i podobnych technologii.

Problem pozostaje jednak otwarty i kto wie, może kiedyś...

Share this post


Link to post
Share on other sites

Wystarczy taki szczyt górski od połowy w górę zakryć kolektorami słonecznymi i energii cieplnej na cały rok, a ogniwa krzemowe na szczytach kolejnych pasm górskich mogą spokojnie dostarczać energii elektrycznej jest tylko jeden problem, potrzeba do tego ludzi a nie baranów.

 

 

http://www.pogodynka.pl/polskauv.php

Share this post


Link to post
Share on other sites

A mnie zastanawia coś takiego. Na chwilę obecną wykorzystujemy energię która jest już na ziemi, lub dociera do niej w sposób naturalny i jest zmagazynowana w ten czy inny sposób. My zmieniamy tylko stan skupienia energii ale nie jej ilość na ziemi.

 

Jeśli umieścilibyśmy taką satelitę i dostarczali energię wiatru słonecznego do ziemi, była by to dodatkowa energia, ponad naturalny system obiegu ziemskiego. Nie wydaje mi się to sensownym rozwiązaniem. To było by prawdziwe zagrożenie dla naszego ekosystemu. Dobry sposób na zachwianie równowagi i bilansu energetycznego ziemi. Nie jakieś durne efekty cieplarniane wymyślone przez naukowców potrzebujących dotacji.

 

Zdaję sobie sprawę z tego, że jest to mikroskopijny ułamek całej energii jaką dysponuje nasza planeta, jednak regularnie dostarczana nawet niewielka ilość jakiegoś środka do dowolnego stabilnego systemu potrafi wywołać olbrzymie i nieprzewidywalne zmiany!

Share this post


Link to post
Share on other sites

Fukuyama wróżył ostatnio, że przełomem będzie bezprzewodowe mikrofalowe przesyłanie energi na odległość. Jakieś próby zasilania bezprzewodowego już są (komórki ładowane przez położenie na specjalnej macie, radio tranzystorowe zasilane energią odbieranych fal radiowych - to już chyba znane jest od lat 30 XX stulecie :-)

Share this post


Link to post
Share on other sites

zasilanie mikrofalowe jest znane od dawna, problemem są jednak straty przesyłowe i bardzo silne rozpraszanie mocy, gdy oddalamy się od źródła. Pod tym względem lepsza jest wiązka laserowa, przynajmniej energia nie idzie tak bardzo "na boki", jednak z wiązką laserową tez jest masa problemów (rozpraszanie przez powietrze, kurz, mgłę) oraz największy problem - nieprzerwane celowanie w punkt - odbiornik, który np. się porusza...  :)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Rozwiązaniem byłoby coś takiego, jak laser mikrofalowy (może istnieje, nie wiem?). Problem jednak pojawia się gdzie indziej – dostanie się w taką wiązkę to pewna śmierć. Obszar odbiorczy można by ogrodzić, ale: 1) co, jeśli satelita nadawczy się rozkalibruje i zacznie jeździć taką wiązką po powierzchni ziemi, 2) co z ptakami i owadami, dla których będzie to masakra?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Taka elektrownia ma jedną ogromną wadę. W razie awarii do widzenia, chociaż zakładając, że byłaby zapasowa to kto będzie nią zarządzał? Dalibyście taką władzę małej grupie osób? Bo ja nie...

Share this post


Link to post
Share on other sites

Szkoda że Tesla nie zyje... na pewno są łatwe sposoby przesyłu energii, tyle że my patrzymy za daleko, a rozwiązanie jest pewnie blisko, dlatego go nie widzimy.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Rozwiązaniem byłoby coś takiego, jak laser mikrofalowy

To kompletny absurd gdyż są to 2 różne rzeczy oparte na podobnym mechanizmie a różniące się długością wysyłanej fali (mikrofale dłuższe, światło krótsze fale).

Słowo LASER jest skrótem od Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation czyli wzmocnienie światła poprzez wymuszoną emisję promieniowania; natomiast mikrofale (np w kuchence mikrofalowej) wytwarzane są przez MASER co jest skrótem od Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation czyli wzmocnienie mikrofal poprzez wymuszoną emisję promieniowania. Urządzenia działają na identycznej zasadzie różniąc się tylko długością emitowanej fali elektromagnetycznej przez co ostajemy albo światło albo mikrofale. Czym miał by być ten "laser mikrofalowy"?

Share this post


Link to post
Share on other sites

z tego co zrozumiałem Jurgiego - to laser mikrofalowy miałby być skoncentrowaną wiązką fal o długości "mikro". Emitery mikrofalówek nie puszczają wiązek skoncentrowanych tylko rozproszone, dlatego obudowy mikrofalówek muszą być "mikrafolowo szczelne" żeby nie podgrzewały otoczenia mikrofalówki :)

 

A.. w definicji wiązki laserowej często zapomina się o monochromatyczności. Fala światła w "laserze" ma określoną długość/barwę. Dzięki temu np. pryzmat go nie rozszczepia. Więc laser mikrofalowy musiałby być również wiązką fal o konkretnej długości i pewnie jeszcze spolaryzowanych tak samo, i faktycznie mogło by to być zabójcze dla wszystkiego w wiązce i trudne do okiełznania...

 

ale to tylko takie moje dywagacje, pewności nie mam, więc proszę je traktować na luzie :D

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Przechowywanie energii słonecznej w postaci chemicznej ma tę przewagę nad przechowywaniem jej w elektrycznych akumulatorach, że energię taką można zachować na długi czas. Niestety, taki sposób ma też i wady - związki chemiczne przydatne do przechowywania energii ulegają degradacji po zaledwie kilku cyklach ładowania/rozładowywania. Te, które nie degradują, zawierają ruten - rzadki i drogi pierwiastek. W 1996 roku udało się znaleźć molekułę - fulwalen dirutenu - która pod wpływem światła słonecznego przełącza się w jeden stan i umożliwia kontrolowane przełączanie do stanu pierwotnego połączone z uwalnianiem energii.
      W ubiegłym roku profesor Jeffrey Grossman wraz ze swoim zespołem z MIT-u odkryli szczegóły działania fulwalenu dirutenu, co dawało nadzieję na znalezienie zastępnika dla tej drogiej molekuły.
      Teraz doktor Alexie Kolpak we współpracy z Grossmanem znaleźli odpowiednią strukturę. Połączyli oni węglowe nanorurki z azobenzenem. W efekcie uzyskali molekułę, której właściwości nie są obecne w obu jej związkach składowych.
      Jest ona nie tylko tańsza od fulwalenu dirutenu, ale charakteryzuje się również około 10 000 razy większą gęstością energetyczną. Jej zdolność do przechowywania energii jest porównywalna z możliwościami baterii litowo-jonowych.
      Doktor Kolpak mówi, że proces wytwarzania nowych molekuł pozwala kontrolować zachodzące interakcje, zwiększać ich gęstość energetyczną, wydłużać czas przechowywania energi i - co najważniejsze - wszystkie te elementy można kontrolować niezależnie od siebie.
      Grossman zauważa, że olbrzymią zaletą termochemicznej metody przechowywania energii jest fakt, że to samo medium wyłapuje energię i ją przechowuje. Cały mechanizm jest zatem prosty, tani, wydajny i wytrzymały. Ma on też wady. W takiej prostej formie nadaje się tylko do przechowywania energii cieplnej. Jeśli potrzebujemy energii elektrycznej, musimy ją wytworzyć z tego ciepła.
      Profesor Grossman zauważa też, że koncepcja, na podstawie której stworzono funkcjonalne nanorurki z azobenzenem jest ogólnym pomysłem, który może zostać wykorzystany także w przypadku innych materiałów.
      Podstawowe cechy, jakimi musi charakteryzować się materiał używany do termochemicznego przechowywania energii to możliwość przełączania się w stabilne stany pod wpływem ciepła oraz istnienie odkrytego przez Grossmana w ubiegłym roku etapu przejściowego, rodzaju bariery energetycznej pomiędzy oboma stabilnymi stanami. Bariera musi być też odpowiednia do potrzeb. Jeśli będzie zbyt słaba, molekuła może samodzielnie przełączać się pomiędzy stanami, uwalniając energię wtedy, gdy nie będzie ona potrzebna. Zbyt mocna bariera spowoduje zaś, że pozyskanie energii na żądanie będzie trudne.
      Zespół Grossmana i Kolpak szuka teraz kolejnych materiałów, z których można będzie tworzyć molekuły służące do termochemicznego przechowywania energii.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Każdego dnia do Ziemi dociera około 12,2 miliarda kilowatogodzin energii słonecznej. Ludzkość potrafi wykorzystać jedynie niewielki jej ułamek na potrzeby produkcji energii. Do tego celu używamy drogich, niezbyt wydajnych ogniw słonecznych.
      Profesor Stephen Rand z University of Michigan, dokonał odkrycia, które być może pozwoli na pozyskiwanie energii Słońca bez potrzeby używania ogniw. Naukowiec ze zdumieniem zauważył, że po przepuszczeniu światła przez silnie izolujący materiał, niezwykle słabe właściwości magnetyczne światła uległy zwielokrotnieniu. Dotychczas świetlnego magnetyzmu w ogóle nie brano pod uwagę w badaniach nad pozyskiwaniem energii, gdyż efekt ten - jak sądzono - jest niezwykle słaby. Tymczasem badania Randa pokazały, że pole magnetyczne światła może być 100 milionów razy silniejsze niż przypuszczano.
      Rand uważa, że jego odkrycie zaszokuje fizyków. Możesz przez cały dzień wpatrywać się w odpowiednie równania i tego nie dostrzeżesz. Nauczono nas, że to się nie zdarza. To bardzo dziwne zjawisko. Dlatego nie zauważono go przez ponad 100 lat - stwierdza uczony.
      Profesor Rand i jego doktorant William Fisher zauważyli, że w pewnych materiałach pole magnetyczne światła jest na tyle silne, że wygina ładunki elektryczne w kształt litery „C". Wygląda na to, że pole magnetyczne zagina elektrony w C i za każdym razem nieco się one przesuwają. Takie wygięcie prowadzi do pojawienia się dipolu elektrycznego i magnetycznego. Jeśli moglibyśmy ustawić je w rzędzie w długim włóknie, uzyskalibyśmy olbrzymie napięcie, które można wykorzystać jako źródło energii - mówi Fisher.
      Niestety, nie ma róży bez kolców. Taki efekt występuje w obecności izolatorów. Zauważymy go w szkle, ale pod warunkiem, iż oświetlimy je bardzo intensywnym światłem, rzędu 10 milionów watów na centymetr kwadratowy. Tymczasem Słońce zapewnia około 0,012 wata na centymetr kwadratowy.
      Jednym z rozwiązań problemu byłoby znalezienie innych materiałów oraz skonstruowanie sprzętu zwiększającego intensywność promieni słonecznych na podobieństwo koncentratorów wykorzystywanych przy ogniwach fotowoltaicznych.
      W naszej najnowszej pracy dowodzimy, że światło słońca jest teoretycznie niemal tak samo efektywne w produkcji energii, jak światło lasera. Stworzenie nowoczesnych ogniw słonecznych wymaga zaawansowanych technik obróbki krzemu. A tymczasem tutaj jedyne czego potrzebujemy to soczewki skupiające światło i włókno przewodzące prąd. Szkło  spełnia obie role. Jego produkcja jest dobrze znana i nie wymaga wielu zabiegów. A przezroczysta ceramika może sprawować się nawet lepiej - dodaje Fisher.
      Zdaniem obu naukowców, nowa technologia pozwoli na pozyskiwanie nawet 10% energii Słońca, a będzie znacznie tańsza od obecnie stosowanych.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      DARPA (Agencja Badawcza Zaawansowanych Projektów Obronnych) ogłosiła, że w przyszłym roku rozpoczną się testy pojazdu Vulture II - prototypowego bezzałogowego samolotu napędzanego energią słoneczną. Tym, co będzie różniło Vulture od innych tego typu projektów to olbrzymie rozmiary oraz możliwość nieprzerwanego lotu przez... 5 lat.
      Vulture II jest budowany przez Boeinga, a w jego powstanie jest zaangażowana firma QinetiQ, twórca Zephyra.
      Vulture II - jego poprzednik, Vulture I, był tylko projektem konstruktorskim i nigdy nie wzbił się w powietrze - będzie korzystał z silników elektrycznych, do których energię dostarczą panele słoneczne zamontowane na skrzydłach o rozpiętości około 120 metrów. W nocy pojazd będzie zasilany z baterii ładowanych w ciągu dnia.
      Vulture ma latać w stratosferze i świadczyć takie same usługi, jak satelity czy sterowane przez pilotów samoloty. Bezzałogowy pojazd na energię słoneczną będzie znacznie tańszym rozwiązaniem niż oba wymienione.
      Vulture już podczas pierwszego lotu testowego pobije rekord świata. Obecnie należy on do Zephyra, który przez 2 tygodnie latał nad Arizoną. Vulture wzbije się w powietrze na 30 dni.
      Vulture ma być gotowy do regularnych lotów pod koniec 2014 roku. Pozostaje jednak pytanie, czy pojazd będzie naprawdę zdolny do pięcioletniego pozostawania w powietrzu nad dowolnym punktem globu, czy też pięć lat to maksimum jego możliwości przy założeniu idealnych warunków, a zatem Vulture będzie zdolny do tak długiej pracy jedynie w okolicach równika.
       
      http://www.youtube.com/watch?v=i6nw8nxZD5M
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Ciągły rozwój technologii powoduje, że energetyka słoneczna staje się coraz bardziej atrakcyjną alternatywą wobec innych sposobów produkcji energii. Farmy słoneczne powstają nawet w Kanadzie, amerykańska Solar Energy Intustries Association opublikowała właśnie raport za rok 2010, w którym donosi o niemal 2-krotnym powiększeniu się rynku energetyki słonecznej.
      W roku 2010 w USA zainstalowano różnego typu instalacje słoneczne, dostarczające 956 megawatów mocy. W sumie w USA z energii słonecznej pochodzi 2,6 gigawatów. To wciąż mniej niż 1% energii produkowanej na ternie Stanów, jednak rynek szybko się powiększa. W roku 2009 wartość inwestycji w energię pozyskiwaną ze Słońca wyniosła 3,6 miliarda USD. Rok później było to już około 6 miliardów.
      Oczywiście, najwięcej inwestycji dokonano tam, gdzie są one najbardziej opłacalne, a zatem w Kalifornii. Sporo zainwestowano na Florydzie, ale w położonym znacznie bardziej na północ New Jersey inwestycje były większe.
      Wraz ze wzrostem wydajności instalacji słonecznych, będą z pewnością rosły też nakłady inwestycyjne. Energia ze Słońca stanie się bowiem coraz bardziej konkurencyjna wobec innych źródeł i będzie można myśleć o jej ekonomicznym wykorzystaniu na terenach położonych coraz bardziej na północ.
      Analitycy Solar Energy Industries Association nie pokusili się o prognozowanie, czy i w roku 2011 uda się utrzymać szybkie tempo wzrostu inwestycji. Jednak organizacja chce, by do roku 2015 na terenie USA produkowano tyle energii ze Słońca, by wystarczyło to do zasilenia 2 milionów gospodarstw domowych. To oznacza, że moc elektrowni słonecznych musi wzrosnąć czterokrotnie w porównaniu z obecną mocą.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Sol Cinema to kino w całości zasilane energią słoneczną. To w zasadzie minikino, ponieważ wygodnie pomieści się w nim 8 dorosłych bądź 12 dzieci.
      Właściciele wyświetlają za darmo krótkie filmy o tematyce ekologicznej, komedie i muzyczne teledyski. Za popcorn trzeba już zapłacić. Dodatkowymi atrakcjami są iście gwiazdorskie wejście po czerwonym dywanie oraz obsługa starannie wystylizowanej bileterki.
      Dwa 120-watowe panele ładują cztery baterie litowo-jonowe, takie jak akumulatory wykorzystywane w samochodach elektrycznych. Kino to wyremontowana dzięki wsparciu finansowemu organizacji charytatywnej Undercurrents przyczepa kempingowa z lat 60. Za głównego projektanta i konstruktora należy uznać Jo Furlonga. Pomagały mu Ami i Beth Marsden. Dzięki nim Sol Cinema działa nieprzerwanie od 2009 r. Twórcy wynajmują kino na imprezy organizowane na terenie Wielkiej Brytanii oraz Irlandii. Zapewniają lokum, projektor z wbudowanymi diodami LED oraz dobrą zabawę dla widzów w każdym wieku.
       
      http://www.youtube.com/watch?v=Ye8gs1MN-eM
×
×
  • Create New...