Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Ogniwa z sita
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Technologia
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Vladimir Leonov z belgijskiego centrum badawczego Imec opracował elektrokardiograf i elektroencefalograf, które działają wyłącznie dzięki bateriom słonecznym i ciepłu ludzkiego ciała. Tym samym stworzył urządzenia idealne do stosowania w warunkach polowych: w regionach pozbawionych dostępu do prądu czy spustoszonych przez wojnę lub katastrofy naturalne.
Belg wykorzystał energooszczędne części oraz wiele form energii odnawialnej. Urządzenia dostępne we współczesnych klinikach mogą być zminiaturyzowane i mieścić się w walizce. Co więcej, aparaty te są w stanie zasilać się same, lekarz nie potrzebuje więc baterii ani podłączania do czegokolwiek – wyjaśnia wynalazca.
By Leonov mógł opracować swoje urządzenia, należało ulepszyć ogniwa termoelektryczne, które pozwalają wygenerować prąd dzięki różnicy temperatur, oraz miniaturowe panele słoneczne. Wg naukowca, ogniwo termoelektryczne może zapewnić napięcie rzędu 400 mikrowoltów na każdą zmianę temperatury o ok 19°C (34 stopnie Fahrenheita). TEG jest w stanie, w pomieszczeniu, wytworzyć 25-30 mikrowatów z 1 cm2. Z pomiarów Leonova wynika, że w temperaturze od -4 do 0 stopni Celsjusza możliwe jest pozyskanie do 1 miliwata z centrymetra kwadratowego skóry. Całe ciało generuje 100-120 watów mocy, a pod uwagę należy wziąć jeszcze efektywność konwersji termoelektrycznej.. Dzięki wiatrowi czy cieniowi ogniwa nadal generują prąd, choć temperatura otoczenia i ciała się zrównują.
Zastosowanie ogniw termoelektrycznych pozwoliło Belgowi rozwiązać problemy, jakie napotykał wcześniej. Same panele się nie sprawdzały, gdyż stan pacjentów podpiętych do EEG czy EKG wymaga przebywania w pomieszczeniach lub przynajmniej unikania słońca. Podobnie miały się sprawy z generatorami piezoelektrycznymi, pozwalającymi na przekształcenie energii mechanicznej w elektryczną. Niestety, chorzy nie ruszają się zbyt intensywnie, bo leżą najczęściej w łóżku. Nie da się jednak ukryć, że nawet osoba w śpiączce wytwarza ciepło, a jeśli w dodatku do miejsca, gdzie przebywa, dociera choć trochę światła dziennego, wspólnymi siłami da się już coś uzyskać.
Na początku zarówno elektrokardiograf, jak i elektroencefalograf przypominały niewygodne słuchawki. Nie trzeba było jednak długo czekać na kolejne posunięcie Leonova, który zaproponował koncepcyjny T-shirt z wbudowanym EKG. Zanim urządzenia jego pomysłu trafią do szpitali, technologia musi się upowszechnić i potanieć.
W artykule opublikowanym w piśmie Journal of Renewable and Sustainable Energy autorzy omawiają m.in. aparaturę zasilaną dzięki ludzkiemu ciału oraz metody jej hybrydyzacji z fotoogniwami. Przewidują, że dzięki termoregulacji naszych organizmów oraz ogólnym prawom termodynamiki uda się połączyć rzeczywistość z wizjami rodem z science fiction. Oprócz EEG i EKG, w pracowni Leonova i Ruuda Vullersa powstał też noszony jak zegarek na przegubie ręki oksymetr - urządzenie do automatycznego określania procentowej zawartości tlenu we krwi.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Pochodzący z Nepalu 18-letni Milan Karki opracował z czterema kolegami z klasy nowy typ baterii słonecznej z ludzkich włosów. Wg niego, to doskonałe rozwiązanie problemu energetycznego krajów rozwijających się. Włosy miałyby być łatwo dostępnym przewodnikiem.
Na początku chciałem zelektryfikować mój dom, potem moją wioskę. Teraz myślę o całym świecie – opowiada chłopak, który chodzi do szkoły w Katmandu. W jego wynalazku kosztowny krzem został zastąpiony włosami, które można zbierać we własnym zakresie bądź we współpracy z lokalnymi fryzjerami.
Nepal jest jednym z najsłabiej rozwiniętych i najbiedniejszych krajów świata. Spora część obszarów wiejskich w ogóle nie ma dostępu do prądu, a w tych zelektryfikowanych też jest niewiele lepiej, ponieważ nie można z niego korzystać nawet do 16 godzin na dobę.
Wszystko zaczęło się od szkolnego eksperymentu, lecz teraz chłopcy próbują skomercjalizować swoją baterię. Wysłali już kilka egzemplarzy do różnych dystryktów. Panel wytwarza napięcie rzędu 9 woltów, a koszt produkcji jednego to ok. 107 zł. Milan sądzi jednak, że gdyby urządzenia produkowano masowo, można by je sprzedawać o ponad 50% taniej. Oznacza to, że dałoby się je nabyć za ¼ ceny obecnie dostępnych paneli. Pomysł Nepalczyków bazuje na tym, że barwnik włosów, melanina, jest wrażliwy na światło i działa jak przewodnik.
Za pomocą baterii słonecznej Milana można naładować choćby telefon komórkowy. Początkowo mieszkańcy jego rodzinnej wioski przyglądali się przedsięwzięciu ze zdziwieniem, a nawet strachem. Wiara w przesądy nie jest tu bowiem wcale taka rzadka. Wierzą w gusła i nie wierzą w naukę, ale teraz zmienili zdanie.
Chłopaka zainspirowała książka Stephena Hawkinga, w której opisywał on metody pozyskiwania elektryczności statycznej z włosów. Co ważne, pół kilo włosów wystarcza na kilka miesięcy, a opakowanie baterii zaledwie na parę nocy. Ludzie z łatwością sami wymienią wykorzystane w panelach włosy, przez co nie będą one właściwie wymagać żadnego serwisowania.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Już wkrótce ogniwa słoneczne mogą być nawet dziesięciokrotnie tańsze. Brian Korgel z University of Texas opracował technologię nadrukowywania i namalowywania ogniw słonecznych na dachy i ściany budynków. Może to w dużej mierze zastąpić obecnie wykorzystywane osadzanie w fazie gazowej, co wymaga użycia komory próżniowej i wysokich temperatur.
Obecnie stosowane metody pozyskiwania energii słonecznej są drogie, z tego też powodu nie są one w stanie konkurować z paliwami kopalnymi. Największą część wydatków pochłania infrastruktura, dlatego też ważne jest obniżenie jej ceny.
Przez ostatnie dwa lata Brian Korgel, we współpracy z kilkoma innymi profesorami, pracował nad nanomateriałami, których można by użyć do produkcji farby zdolnej do pozyskiwania energii z promieni słonecznych. Naukowcy właśnie zaprezentowali tusz, który umożliwia ich drukowanie na plastikach i stali, a więc można będzie wyposażać w ogniwa słoneczne nowo budowane obiekty. Uczeni twierdzą, że już wkrótce będą w stanie stworzyć odpowiednią farbę, którą będziemy mogli używać na już istniejących dachach.
Korgel już w 2002 roku założył firmę Innovalight, która oferowała tusze zawierające krzem. Teraz on i jego współpracownicy postanowili wykorzystać tańszy i bardziej obiecujący CIGS (miedź-ind-gal-selen).
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Hodowanie i precyzyjne pozycjonowanie na krzemowym podłożu mikroskopijnych kryształów tlenku cynku o kształcie włóczni może zwiększyć wydajność baterii słonecznych. Doktor Jay A. Switzer i jego zespół z Missouri University of Science and Technology poinformowali w piśmie Chemistry of Materials, że ich wynalazek przyczyni się też do stworzenia doskonalszych laserów, źródeł oświetlenia czy urządzeń piezoelektrycznych. Naukowcy zanurzyli kryształ krzemu w alkalicznym roztworze zawierającym jony cynku. Doprowadziło to do porastania krzemu niewielkimi kryształami tlenku cynku o średnicy 100-200 nanometrów i długości 1 mikrometra.
Tlenek cynku jest w stanie zarówno absorbować, jak i emitować światło. Tak więc w bateriach słonecznych przydadzą się jego właściwości absorpcyjne, a w laserach - emisyjne. Zarówno tlenek cynku jak i krzem są półprzewodnikami, jednak oba materiały absorbują różne spektrum promieniowania. Krzem dobrze absorbuje podczerwień, a tlenek cynku - ultrafiolet. Łącząc je uzyskujemy ogniwo o szerszym spektrum działania.
Inni naukowcy już wcześniej wpadli na pomysł łączenia tych materiałów, jednak nikt nie opracował wystarczająco dobrej metody. Łączenia dokonywano metodami próżniowymi, a ze względu na wysoką reaktywność krzemu nie można było osadzać tlenku cynku bezpośrednio na nim, potrzebny był trzeci materiał, pełniący rolę bufora. Metoda taka jest jednak bardzo droga, a ponadto nie dawała gwarancji precyzyjnego osadzania. Odsetek błędów wynosił aż 40%.
Switzer i jego koledzy zauważyli, że należy pochylić kryształy tlenku cynku, by można było je precyzyjnie i bez żadnego bufora osadzać na krzemie. Przy nachyleniu rzędu 51 stopni względem powierzchni krzemu, odsetek błędów został zmniejszony do 0,2%. Precyzja jest konieczna, by osiągnąć dobrą wydajność.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Jak najtaniej przetransportować leki do odległych i pozbawionych dróg obszarów Kenii, zaludnionych głównie przez nomadów? Wykorzystać wielbłądy, które przenoszą bambusowe siodła z wbudowaną minilodówką i baterią słoneczną.
W ciągu ubiegłej dekady Nomadic Communities Trust (NCT) organizowała wielbłądzie konwoje do dystryktów Laikipia i Samburu, lecz na początku przenosiły one ładunek w drewnianych skrzyniach, przywiązywanych do grzbietu za pomocą sizalowych lin. Brak chłodzenia powodował jednak, że szczepionki nie nadawały się do użycia. Z tego powodu w 2005 r. NCT nawiązało współpracę z Designmatters z Art Center College of Design w Pasadenie oraz Instytutem Nauki i Technologii Materiałów Princeton University. Naukowcy wspólnie oceniali przydatność różnych materiałów i prototypów urządzeń do transportu leków przez pustynię. Ostatecznie wielbłądzia lodówka jest podzielona na przegrody, a panel słoneczny można demontować i wykorzystywać w klinikach stacjonarnych do zasilania oświetlenia i chłodziarek. Projekt zostanie w pełni wdrożony w 2010 r., jeśli uda się zabezpieczyć finansowanie na odpowiednim poziomie. Na razie wszystko poszło gładko przy budżecie w wysokości kilku tysięcy dolarów. Niestety, pomysł nie zyskał wsparcia Banku Światowego.
Zrealizowaliśmy projekt bez wysyłania 20-osobowej grupy do Kenii i z powrotem – cieszy się Mariana Amatullo, dyrektor wykonawcza Designmatters. Siodło w wersji high-tech przetestowano bowiem na wielbłądach z zoo w Bronksie.
Obecnie rozwiązanie przechodzi testy terenowe w Kenii i Etiopii. Amatullo sądzi jednak, że można je będzie wykorzystać wszędzie tam, gdzie występują wielbłądy. W samych dystryktach Laikipia i Samburu mieszka przecież ok. 300 tys. ludzi, do których nie dotarły jeszcze objazdowe kliniki.
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.