В кругосветное плавание — без горючего


Катамаран Energy Observer, рисунок.
Катамаран Energy Observer, рисунок.

В феврале этого года катамаран Energy Observer отправится в кругосветное путешествие. Судно работает за счёт возобновляемых источников энергии и не выбрасывает отходов в окружающую среду. (далее…)

Открылось первое в мире «солнечное шоссе»


Министр экологии, устойчивого развития и энергетики Сеголен Руаяль на открытии «солнечного шоссе».
Министр экологии, устойчивого развития и энергетики Сеголен Руаяль на открытии «солнечного шоссе».

Во Франции открылось первое в мире солнечное шоссе — участок дороги, выложенный солнечными панелями. Предполагается, что вырабатываемая ими энергия обеспечит электричеством фонари города Турувр.

Километровый участок дороги RD5 уложен 2800 м2 солнечных батарей, подключённых к местной электросети. Панели покрыты резиной на кремниевой основе, по расчётам разработчиков, они могут выдержать тяжёлые грузовики и сложные погодные условия. Проект под названием Wattway получил государственное финансирование в размере 5 миллионов евро, постройкой дороги занималась французская компания Colas — дочернее предприятие строительного гиганта Bouygues. Предварительное тестирование технологии проводили на автостоянках и перед административными зданиями, на небольших участках площадью 50—100 м2. (далее…)

Солнечные батареи выплатили «энергетический долг»


В пятидесятых, когда солнечные батареи только появились, мало кто мог их себе позволить. Теперь они стали относительно дешёвыми и доступными.
В пятидесятых, когда солнечные батареи только появились, мало кто мог их себе позволить. Теперь они стали относительно дешёвыми и доступными.

Исследователи из Утрехтского университета (нидерл. Universiteit Utrecht), Университета Гронингена (нидерл. Rijksuniversiteit Groningen) и Технического университета Эйндховена (нидерл. Technische Universiteit Eindhoven) изучили сорокалетнюю историю применения солнечных батарей и пришли к выводу, что они давно покрыли затраты энергии на производство и компенсировали выбросы парниковых газов. Результаты работы опубликованы в журнале Nature Communications. (далее…)

Чтобы дроны летали дольше, надо научиться заряжать их без проводов


Лети, дрон, лети
Лети, дрон, лети.

Большинство любительских и коммерческих дронов могут летать только около 20—30 минут максимум. Причина в том, что батареи в конце концов разряжаются. И, чем больше и мощнее батарея, тем тяжелее аппарат, который, в свою очередь, требует больше энергии для полёта.

Но существует целый ряд проектов, авторы которых намерены увеличить время полёта дронов, благодаря использованию энергии Солнца и технологии, известной как беспроводная передача энергии.

Если дроны не нужно подзаряжать от внешнего проводного источника, им не надо и приземляться. А это означает, что беспилотные летательные аппараты смогут путешествовать на большие расстояния и потенциально никогда не приземляться, что особенно важно для дронов, обеспечивающих беспроводной доступ в Интернет или выполняющих долгосрочные задачи по наблюдению. (далее…)

Новый материал генерирует электричество за счёт движения и солнечной энергии


Кусок нового материала питает электронные часы.
Повязка из нового материала питает электронные часы.

Ткани, генерирующие электричество во время движения, — не новинка, они существуют уже несколько лет. Теперь учёные из Технологического института Джорджии (Georgia Institute of Technology), Чунцинского университета (кит. 重慶大學) и китайского Национального центра нанонауки и технологии (кит. 国家纳米科学中心, англ. National Center for Nanoscience and Technology, NCNST) разработали материал, который получает энергию и за счёт трения, и за счёт воздействия солнечного света. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Energy.

Учёные надеются, что однажды из этой ткани можно будет шить одежду, питающую смартфоны и другие устройства. Профессор Технологического института Джорджии Чжун Линь Ван (Zhong Lin Wang) и его коллеги использовали обычный коммерческий ткацкий станок. На нём они сплели вместе солнечные элементы, сделанные из лёгких полимерных волокон, и волоконные трибоэлектрические наногенераторы. Используя трибоэлектрический эффект и электростатическую индукцию, генераторы производят электричество из механических движений, таких как кручение, скольжение и вибрация. Сбор солнечной энергии обеспечивают вплетённые в материал фотоэлектроды. (далее…)

Люминесцентные стёкла повысят эффективность солнечных батарей


Переизлучающее ультрафиолет в видимом диапазоне стекло сможет продлить срок действия солнечных батарей и повысить их КПД
Переизлучающее ультрафиолет в видимом диапазоне стекло сможет продлить срок действия солнечных батарей и повысить их КПД.

Исследователи из университета ИТМО создали оптические люминесцентные стёкла, излучающие видимый свет под действием ультрафиолета. Благодаря этому свойству новый материал может быть полезен в энергетике для увеличения эффективности и срока службы солнечных батарей: энергия ультрафиолетового излучения, которая сама по себе оказывает разрушительное влияние на солнечный модуль, будет преобразовываться и использоваться для дополнительной подзарядки. Стекла просты в изготовлении и могут также найти применение в производстве более «долгоиграющих» белых светодиодов с лучшей цветопередачей. Исследование опубликовано в издании Journal of Luminescence.

Ультрафиолет и пыль снижают рабочие характеристики кремниевых солнечных батарей. Для защиты от этих негативных факторов используют стеклянные экраны. Но, если батарею накрывать не обычным стеклом, а люминесцентным (светящимся в результате поглощения УФ излучения), можно не только защитить её от механических загрязнений, но и заметно выиграть в количестве света, попадающем в конечном итоге на поверхность батареи. (далее…)

Мировая энергетика. Часть II


Облик мировой энергетики постепенно меняется
Облик мировой энергетики постепенно меняется.

В предыдущей статье мы обсудили современное состояние мировой энергетики: какие источники первичной энергии существуют, каким образом, где и в каком количестве они используются. Выяснилось, что более 80% первичной энергии мы сегодня получаем из ископаемого топлива (то есть угля, нефти и природного газа), и более 85% — из невозобновляемых источников (то же, плюс атомная энергетика). На возобновляемые источники приходится менее 15% первичной энергии. При этом биоэнергетика, составляющая две трети всех возобновляемых источников и 10% общего потребления первичной энергии, по большей части присуща неиндустриальным обществам. Таким образом, современные технологии возобновляемой энергетики дают пока что не более 5% первичной энергии.

Понятие первичной энергии является ключевым для обсуждаемой темы; подробное описание этой концепции было приведено в предыдущей статье. Определение используемых здесь единиц измерения первичной энергии — миллионы тонн нефтяного эквивалента — можно найти там же.

Посмотрим теперь, какие существуют прогнозы в отношении мировой энергетики. Международное энергетическое агентство (МЭА), помимо ранее нами изученных данных по текущему состоянию мировой энергетики, готовит также и прогноз до 2040 года. (далее…)

Спасут ли дирижабли и электросамолёты от глобального потепления?


Небесный замок Лапута из одноимённого мультфильма Хаяо Миядзаки
Небесный замок Лапута из одноимённого мультфильма Хаяо Миядзаки.

Вы мечтали о полёте на дирижабле? А на огромной воздушной крепости, которую не нужно заправлять? Если да, запомните 26 июля 2016 года как особенную дату — в этот день случились два важных события, наверняка приблизившие к нашей реальности эти экзотические транспортные средства со страниц дизельпанка. Дело в том, что именно в этот день самолёт на солнечных батареях Solar Impulse 2 завершил годовое кругосветное путешествие, а компания Lockheed Martin представила роботов оригинальной конструкции для проверки целостности газовых баллонов своих гибридных дирижаблей LMH-1. (далее…)

Какое будущее обещают патенты. Инфографика


Какое будущее нам обещают патенты?

Фотографии превратили в солнечные батареи


На фотографии, напечатанной с использованием сенсибилизированных красителем солнечных батарей, изображены члены научной группы Гуфран Хашми, Мерве Озкан и Янне Халме.
На фотографии, напечатанной с использованием сенсибилизированных красителем солнечных батарей, изображены члены научной группы Гуфран Хашми, Мерве Озкан и Янне Халме.

Учёные финского Университета Аалто (фин. Aalto-yliopisto) создали фотографию, способную вырабатывать электричество. Разработанный ими метод позволит печатать солнечные батареи почти любых форм и расцветок.

Последние десять лет исследователи по всему миру работают над технологией создания солнечных элементов посредством струйной печати. Она привлекает учёных низкой ценой и возможностью сократить количество производственных отходов. Как правило, в этом процессе используют органические или сенсибилизированные красителем солнечные батареи. «Мы хотели пойти дальше и проверить, можно ли этими материалами печатать на струйном принтере картинки и текст, так же как традиционными чернилами», — объясняет Янне Халме (Janne Halme), один из авторов исследования.

Обычные чернила, поглощая свет, нагреваются, а фотоэлектрические превращают часть этой энергии в электричество. При этом чем насыщеннее цвет (и темнее оттенок), тем электричества больше. Самые производительные солнечные батареи — чёрные. Основная идея создания цветной панели с изображением состояла в том, чтобы на одной поверхности объединить и фотоэлементы, и визуальную информацию. «К примеру, установленные на электронное устройство небольшой мощности, эти батареи будут частью дизайна, и в то же время смогут снабжать прибор энергией», — говорит Халме.
(далее…)

Google предлагает рассчитать экономию на солнечных панелях для дома


Project Sunroof
Стартовая страница проекта.

Компания Google запустила сервис Sunroof («солнечная крыша»), который призван помочь с установкой солнечных панелей на крышу собственного дома. Основываясь на данных аэрофотосъёмки местности — тех же самых, что используются в Google Maps, — новый проект способен рассчитать, сколько солнечной энергии можно собрать на конкретной крыше. Если же пользователь введёт данные о расходах на электричество, Sunroof оценит, какую сумму можно экономить ежемесячно за счёт использования солнечного света. Наконец, программа поможет выбрать поставщика панелей из числа находящихся поблизости.

При расчёте количества энергии, которое можно собрать с крыши конкретного дома, Sunroof учитывает множество параметров: погодную статистику в данной местности, наличие зданий и деревьев по соседству, площадь крыши и то, как она ориентирована. Проект, созданный Карлом Элкином (Carl Elkin), работает пока что в агломерации залива Сан-Франциско и в крупном городе Фресно в центральной Калифорнии, а также в Бостоне, где действует программа Solarize Massachusetts, стимулирующая использование солнечных панелей. (далее…)

Небоскрёб с водопадом: вопреки физике и экономике


High-Rise Waterfall
Проект High-Rise Waterfall призван решить проблему наводнений в Джакарте.

Представление работ конкурса Skyscraper Competition 2015 мы заканчиваем рассказом о проекте High-Rise Waterfall, нарисованном молодыми архитекторами из Индонезии. Гигих Налендра (Gigih Nalendra), Надиа Вашти Ласринди (Nadia Vashti Lasrindy) и Реза Арья Пахлеви (Reza Arya Pahlevi) предлагают решить проблему регулярных наводнений в Джакарте, возникающих из-за проливных дождей. Проект был удостоен на конкурсе награды «Выбор редакции».

Как отмечают авторы проекта, годовой уровень осадков в Джакарте превышает 3000 мм (по данным Википедии — около 2000 мм), и раз в несколько лет проливные дожди вызывают серьёзные наводнения. Использование резервуаров для отвода воды, согласно описанию проекта, в Джакарте неэффективно из-за высокой стоимости земли. Решить проблему индонезийские архитекторы предлагают с помощью небоскрёбов, которые собирали бы дождевую воду на большой площади и удерживали её. (далее…)

Солнечное десятиборье 2015: участники


Проект доступного дома
Доступное жильё по-американски. Проект команды Университета штата Калифорния в Сакраменто.

Министерство энергетики США с 2002 года проводит «Солнечное десятиборье» (Solar Decathlon), конкурсную программу по отбору самых недорогих, энергетически выгодных, удобных и привлекательных домов на солнечной энергии. Соревнуются команды университетов и колледжей. «Солнечное десятиборье» проходит не только в США, в 2013 году соревнование проведено в Китае, в 2010 и 2012 — В Европе, в декабре 2015 впервые будут определены лучшие проекты Латинской Америки и Тихоокеанского региона.

Определены участники Солнечного десятиборья США, команды, которые будут бороться за победу в октябре 2015. Среди них:

Политехнический университет штата Калифорния в Сан-Луис-Обиспо

Проект Политехнического университета штата Калифорния — развитие идеи экологичного дома, занявшего третье место в Солнечном десятиборье 2005 года. Новый дом будет красивее, дешевле и мобильнее прототипа.

Команда считает, что жильё должно быть не просто «экологичным» (использование природных материалов и солнечной электрики), а «глубоко зелёным». Следует стремиться к симбиозу строений и окружающей среды, отказаться от борьбы с климатом, использовать все возможности, которые даёт природа, чтобы обеспечить удовлетворение потребностей в отоплении, охлаждении и освещении. (далее…)