Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

Przez Atlantyk na bateriach słonecznych

Recommended Posts

Powoli jesteśmy świadkami końca epoki paliw opartych na ropie naftowej. Kolejnym na to dowodem jest fakt, iż właśnie zakończyła się pierwsza transatlantycka wyprawa, podczas której jednostka pływająca była zasilana tylko i wyłącznie energią słoneczną.

Na pokładzie katamaranu Sun21 z Hiszpanii do USA przepłynęła pięcioosobowa załoga. Podróż odbywała się ze stałą prędkością 5-6 węzłów (8 – 11 kilometrów na godzinę), a katamaran płynął także i w nocy.

Kapitan Michael Thonney, dowódca jednostki, rozpoczął przygotowania do podróży w 2004 roku. Wyprawa rozpoczęła się 3 grudnia 2006, a zakończyła 8 maja. W tym czasie Sun21 przebył 7000 mil, a sama podróż przez Atlantyk, której długość wyniosła 3500 mil, zajęła jednostce 52 dni.

Podobnej wielkości jacht zasilany silnikami diesla zużyłby podczas takiej wyprawy 3744 litry paliwa. O ile, oczywiście, znaleziono by sposób, na zabranie takiej jego ilości.

Sun21 połowę pobieranej przez siebie energii słonecznej przechowywał po to, by móc płynąć również w nocy. Gdy niebo było przez dłuższy czas zachmurzone, odbijało się to na prędkości jednostki, ale płynęła ona nadal.

Sun21 to 14-metrowy katamaran ważący 12 ton. Zbudowano go w oparciu o jednostkę MW-LINE Aquabus C60. To popularne w Europie „autobusy” wodne. Jednostka napędzana jest dwoma silnikami, które nadają jej maksymalną prędkość 7 węzłów (5 w trybie oszczędzania energii). Sun21, którego zakup i przebudowa kosztowały około 575 tysięcy USD zostanie wystawiony na aukcji.

Obecnie planowana jest wyprawa dookoła świata, podczas której również nie zostanie zużyta ani kropla paliwa ropopochodnego.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Mustel gwiaździsty (Mustelus asterias) jest niewielkim rekinem, który każdego lata wpływa na płytkie wody u wschodnich wybrzeży Irlandii. Dotąd niewiele o nim wiedziano, poza tym że osiąga długość ok. 1 m i waży circa 12 kg. Najnowsze 4-letnie badania zespołu z Uniwersyteckiego College'u Dublińskiego pozwoliły dużo lepiej poznać tę tajemniczą rybę.
      Studium stanowiło część doktoratu Edwarda Farrella z tutejszej Szkoły Nauk Biologicznych i Środowiskowych. To zaskakujące, jak mało wiedziano o wspomnianym gatunku, biorąc pod uwagę rozmiary tych rekinów i ich obfitość na wschodnim wybrzeżu [Zielonej Wyspy]. Do tej pory nie byliśmy nawet pewni, z czym mamy do czynienia, ale opracowaliśmy metodę genetyczną, która pozwala potwierdzić, że w wodach Irlandii występuje mustel gwiaździsty, a nie spokrewniony z nim mustel siwy [Mustelus mustelus].
      Wcześniej mustele gwiaździste uważano za szybko rosnące, a zatem i szybko dojrzewające rekiny. Po zakończeniu projektu Farrella okazało się jednak, że w rzeczywistości w wodach koło Irlandii rosną one 2-krotnie wolniej niż pierwotnie zakładano i rozmnażają się nie rokrocznie, ale co drugi rok (czyli tak samo jak M. asterias z Morza Śródziemnego). Ichtiolodzy uważają, że przy tak wolnym wzroście i braku uregulowań odnośnie do rybołówstwa przyszłość gatunku nie rysuje się w różowych barwach.
      W Irlandii nie ceni się musteli, ale w Europie stanowią poszukiwany kąsek. Francuscy rybacy już teraz odławiają co roku 2640 t tych ryb, a popyt stale rośnie. Dotąd nie opracowano strategii ochrony gatunku, ponieważ nie znano ich eto- i ekologii w wodach północno-wschodniego Atlantyku. Lata nadmiernego odławiania w południowych morzach sprawiły, że mustele gwiaździste stały się tam dużo rzadsze. W wodach Irlandii jest ich coraz więcej, choć na razie nie wiadomo dlaczego.
      Ze szczegółowymi danymi zebranymi przez zespół Farrella można się zapoznać na łamach pisma Journal of Fish Biology.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Podczas kiedy jedni naukowcy pracują nad stworzeniem paneli fotoelektrycznych sprawniejszych od obecnych, osiągając nawet imponujące wyniki bliskie 40%, inni zajmują się udoskonaleniami tych najmniej wydajnych, najtańszych paneli, może słusznie sądząc, że dla zwykłego użytkownika najważniejszy jest stosunek możliwości do ceny.
      Gijs van Elzakker, badacz z holenderskiego Uniwersytetu Technologicznego w Delft znalazł sposób na zwiększenie wydajności najtańszych krzemowych ogniw słonecznych. Najczęściej spotykane w produkcji i sprzedaży ogniwa dzielą się z grubsza na dwa rodzaje: droższe, wyrabiane z krzemu krystalicznego, których sprawność wynosi około 18% oraz tańsze, z krzemu amorficznego, których robocza sprawność wynosi około 7%.
      Panele z krzemu amorficznego mogłyby osiągać wyższą wydajność, ale przeszkadza tym niezbadany i niezrozumiały na razie efekt Staeblera-Wronskiego. Objawia się on nagłym spadkiem sprawności o około 30% po kilku godzinach od wystawienia na promieniowanie. W rezultacie początkowa sprawność, wynosząca 10% spada właśnie do około 7%. Przerwa w pracy paneli nie eliminuje efektu.
      Van Elzakkerowi udało się mocno zmniejszyć działanie tego zjawiska. Dokonał tego poprzez rozcieńczenie materiału z którego wytwarza się amorficzny krzem, czyli gazu silanowego (SiH4), przy pomocy wodoru.
      Dzięki odpowiednio dobranym proporcjom zminimalizował znaczenie efektu Staeblera-Wronskiego, w rezultacie spadek wydajności jest teraz niewielki i ostateczna sprawność paneli wynosi około 9%. Innowacja holenderskiego badacza została już wdrożona do produkcji w niemieckich zakładach Inventux Technologies, gdzie obecnie pracuje.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Baterie słoneczne są znane od bardzo dawna. Mimo, że dają one energię elektryczną „za darmo" na drodze do ich upowszechnienia stoi cena produkcji - świadomość, że pieniądze zainwestowane w zasilanie energią słońca zwrócą się nie wiadomo kiedy, nie zachęca kupujących. Nawet nacisk na ekologię i zmniejszenie emisji gazów cieplarnianych niewiele w tej materii zmienił. Od dawna szukano lepszych rozwiązań, przede wszystkim tańszych, licząc, że nawet niższa wydajność za znacznie obniżoną cenę zwiększy dostępność tej technologii. Z drugiej strony poszukuje się sposobów na zwiększenie wydajności. Te dwa dążenia pogodzi technologia wdrażana właśnie w firmie Semprius.
      Wydajność typowych komercyjnych ogniw, opartych na krystalicznym krzemie wynosi 14-19%, na tańszym krzemie amorficznym zaledwie 8%. Zwiększyć można ją w zasadzie bardzo łatwo, zamiast krzemu stosując arsenek galu lub arsenek selenu, teoretycznie nawet do około 40%. Niestety, dwukrotny przyrost wydajności kosztuje aż sto razy więcej - taka jest różnica w cenie technologii krzemowej i arsenkowej, czyniąc tę drugą całkowicie nieopłacalną w komercyjnych zastosowaniach.
      Na arsenek galu z nadzieją spoglądają nie tylko technolodzy od ogniw fotowoltaicznych, ale także elektroniki półprzewodnikowej. Zastąpienie krzemu arsenkiem galu pozwoliłoby na budowę znacznie szybszych układów scalonych, nad technologiami pracuje na przykład Intel. Cały czas przeszkodę stanowi jednak cena, która jest pochodną skomplikowanego procesu produkcji.
      Żeby wyprodukować panel słoneczny z arsenku galu, trzeba wyhodować odpowiednio czyste kryształy tego półprzewodnika. Odbywa się to w warunkach wysokiej próżni, w wysokiej temperaturze, gdzie w odpowiedniej komorze kontrolującej warunki kryształ rośnie na specjalnym podłożu. Bardzo drogim podłożu. Później jest cięty na na kawałki, składany i mocowany. Podczas cięcia niestety zniszczeniu ulega kosztowne podłoże, a otrzymujemy tylko jedną warstwę kryształu, czyste marnotrawstwo. Dodatkowy koszt to czas procesu: przygotowanie, a potem opróżnienie komory trwa dłużej, niż sam proces hodowania półprzewodnika.
       
      Ale nie ma problemu nie do rozwiązania
       
      Sposób na ominięcie tych trudności opracował profesor John Rogers, wykładowca materiałoznawstwa i inżynierii na Uniwersytecie Illinois w Urbana-Champaign. Znalazł on sposób na jednoczesne wytwarzanie wielu cienkich warstw krystalicznego arsenku galu bez żadnej utraty jakości. W opracowanej przez niego technologii szereg warstw rośnie jednocześnie, warstwy pożądanego przez nas półprzewodnika przedzielone są bowiem rosnącymi jednocześnie warstewkami arsenku glinu. Taki produkt jest następnie kąpany w roztworze chemicznym, który rozpuszcza niepotrzebny arsenek glinu.
      W wyniku otrzymujemy błony krystalicznego arsenku galu, gotowe do wykorzystania. Jak łatwo się domyślić, każda dodatkowa warstwa wytwarzana jednocześnie to mniejszy koszt. Hodując ich po dziesięć otrzymujemy już dziesięciokrotny spadek kosztów podłoża i taką samą oszczędność czasu. Ponieważ technologia jest w pełni skalowalna, realne jest jednoczesne wytwarzanie stu, czy więcej błon. Dodatkowy zysk to oszczędność materiału, niebagatelny, zważywszy na koszt arsenku galu.
      Technologia wdrażana w firmie Semprius w Durham, w Północnej Karolinie, ma też inne zalety. Otrzymane błony można łatwo umieszczać na dowolnych podkładach, również giętkich, otrzymując ogniwa elastyczne.
      Prof. Rogers opracował kilka lat temu analogiczną technologię do wytwarzania wielkoformatowych błon z krystalicznego krzemu, obecnie zaadoptował ją właśnie do arsenku galu. Zapewnia, że metoda nadaje się do każdego krystalicznego półprzewodnika, jest to tylko kwestia znalezienia odpowiedniego materiału oddzielającego, który można bezpiecznie rozpuścić. W planach ma znalezienie właściwej formuły chemicznej dla azotku galu, który pracuje dobrze w widzialnym spektrum światła.
      W przeciwieństwie do wielu dotąd wymyślonych sposobów na lepsze ogniwa słoneczne, które zakończyły żywot na etapie prototypu, ta technologia ma szansę naprawdę wywołać małą rewolucję - firma Semprius zapowiada dostarczenie na rynek pierwszych komercyjnych egzemplarzy jeszcze przed końcem roku.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Delfiny zwyczajne (Delphinus delphis) z Oceanu Atlantyckiego uważa się za oportunistów zjadających to, na co w danym momencie trafią. Okazuje się jednak, że to nieprawda i są one bardziej wybredne, niż się początkowo wydawało: preferują wysokokaloryczne ryby, zapewniające duże ilości energii (Journal of Experimental Marine Biology and Ecology).
      Dr Jerome Spitz z Université de La Rochelle odkrył, że delfiny wolą wysokoenergetyczne świetliki (Myctophidae) od innych "chudszych" łupów. Zmiennocieplne rekiny nie robią takich rozróżnień i często zadowalają się większą, ale mniej kaloryczną ofiarą.
      Niektóre orki wyspecjalizowały się w polowaniu na tłuste foki, jednak dotąd uznawano, że mniejsze walenie czy lwy morskie polegają na dostępnym w danym momencie rodzaju pożywienia. Co ciekawe, było to raczej przyjęte z góry bez sprawdzenia założenie, przeprowadzono bowiem niewiele badań nad ich wyborami żywieniowymi.
      Francuzi porównali gatunki ryb znajdowane w żołądkach delfinów zwyczajnych złapanych przypadkowo w pławnice dryfujące zastawione w Zatoce Biskajskiej na tuńczyki z gatunkami występującymi w okolicy. W ten właśnie sposób ustalono, że delfiny zachowują się jak, nie przymierzając, francuskie pieski, nie wybierają bowiem najpospolitszych gatunków, choć tak by robiły, gdyby rzeczywiście były oportunistami. Ustalono, że systematycznie ignorują ryby zapewniające mniej niż 5 kilodżuli energii na gram masy ciała, a więc m.in. wężory (2,8 kJ/g). Przepadają natomiast za dwoma gatunkami świetlików: Notoscopelus kroeyeri (7,9 kJ/g) oraz Benthosema glaciale (5,9 kJ/g).
      W ramach wcześniejszych studiów stwierdzono, że delfiny pręgobokie (Stenella coeruleoalba) również przedkładają N. kroeyeri nad inne gatunki ryb. Specjaliści uważają, że duże zapotrzebowanie energetyczne delfinów to pokłosie ich trybu życia. Są stałocieplne, a występują w bardzo różnych klimatach. Delfin zwyczajny zamieszkuje np. prawie wszystkie morza umiarkowane i tropikalne. Dodatkowo zwierzęta te potrafią pływać z naprawdę dużą prędkością.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Międzynarodowe badania przeprowadzone pod kierownictwem specjalistów z amerykańskiego Narodowego Centrum Badań Atmosferycznych (NCAR) pokazują, jak kolosalny wpływ na klimat mogą mieć zmiany na niewielkim obszarze kuli ziemskiej. Uczeni zauważyli, że w przeszłości otwieranie się i zamykanie Cieśniny Beringa decydowało o temperaturze i zasoleniu Atlantyku oraz Pacyfiku. To z kolei powodowało zmiany temperatury w Grenlandii i części Ameryki Północnej, powodując cofanie się lub rozprzestrzenianie powierzchni lodu, co miało wpływ na poziom wody w oceanach na całej kuli ziemskiej.
      Naukowcy dowodzą, że gdy na półkuli północnej robiło się chłodniej, powierzchnia lodów zwiększała się, co prowadziło do obniżenia poziomu oceanów. To z kolei odcinało Cieśninę Beringa i do bardziej słonego Atlantyku niemal nie przedostawała się świeża woda z północnego Pacyfiku, która zwykle wlewała się doń przez Arktykę. Z powodu zwiększonego zasolenia dochodziło do odwrócenia prądów morskich i na północ Atlantyku płynęło więcej niż zwykle wody z tropików, co ogrzewało północny Atlantyk o około 1,5 stopnia Celsjusza - wystarczająco dużo, by powstrzymać rozszerzanie się lodowca. Co prawda Pacyfik się ochładzał, jednak nie istniała tam tak olbrzymia ilość lodu, by mogła powstrzymać ten proces.
      Aixue Hu z NCAR podkreśla, że badania te pokazują, iż pozornie nieznaczne zmiany na niewielkim obszarze mogą mieć kolosalne znaczenie dla kształtowania się całego klimatu naszego globu.
      Hu wraz ze swoim zespołem starają się wyjaśnić, dlaczego mniej więcej 116 000 lat temu lodowiec na północy raz się cofał, raz rozszerzał przez kolejne 70 000 lat, wywołując sięgające nawet 30 metrów zmiany w poziomie wód oceanicznych. Wielu naukowców sądzi, że miało to związek z fluktuacjami orbity Ziemi wokół Słońca, jednak uczeni z NCAR nie zauważyli korelacji.
      Uważają oni, że przyczyna leży właśnie w otwieraniu się i zamykaniu przepływu wód przez Cieśninę Beringa. Ten niewielki skrawek globu, o szerokości zaledwie 80 kilometrów pełni, ich zdaniem, zasadniczą rolę w cyrkulacji wód pomiędzy Atlantykiem i Pacyfikiem.
      Około 34 000 lat temu orbitalny cykl Ziemi wprowadził naszą planetę na taki kurs względem Słońca, że w czasie zimy półkula północna jest cieplejsza niż poprzednio. To spowodowało powolne wycofanie się lodowca i około 10 000 lat temu doszło do otwarcia Cieśniny Beringa, dzięki czemu klimat Ziemi złagodniał umożliwiając rozwój cywilizacji.
×
×
  • Create New...