Энергия и элементы питания

В мире литий-ионных аккумуляторов смартфоны занимают центральное место. Однако они же породили и постоянную дискуссию: наносит ли длительная (в т.ч. ночная) зарядка вред батарее?

Срок службы аккумулятора телефона определяется рядом факторов, в том числе сроком изготовления и химическим составом. Под химическим старением понимается постепенная деградация аккумулятора под воздействием таких факторов, как колебания температуры, режимы зарядки и разрядки, а также общий режим использования.

Со временем химическое старение литий-ионных батарей приводит к снижению ёмкости, срока службы и производительности.

Вендоры говорят, что нужно использовать только фирменный кабель и зарядку. Так ли это? Мы провели небольшой тест, чтобы проверить, как работают разные кабели…и убедились в том, что они правы. Но правы не во всем! Под катом — результаты тестов  недорогих кабелей, которые претендуют на зарядку в 2А и выше.

Крупнейшая американская сталелитейная компания делает ставку на то, что ядерный синтез поможет ей избавиться от выбросов углекислого газа и обеспечить энергией один из самых энергоёмких производственных процессов в мире.

В рамках первого в своём роде партнёрства между крупной промышленной компанией и стартапом в области ядерного синтеза, Nucor и Helion Energy планируют создать термоядерную электростанцию мощностью 500 мегаватт, которая будет размещена на одном из сталелитейных заводов Nucor в США к 2030 году, сообщили компании.

Этого количества электроэнергии будет достаточно для питания нескольких сотен тысяч домов, что примерно соответствует мощности обычной электростанции. Nucor инвестирует $35 млн в компанию Helion, за которой стоит генеральный директор OpenAI Сэм Альтман.

Электродвигатель по праву считается одним из важнейших изобретений, изменивших историю человечества. Современный транспорт вроде поездов или электромобилей, а также все промышленное производство без него не могли бы существовать. 

Достаточно зайти на любой современный завод и убедиться, что там используются сотни и тысячи асинхронных и синхронных ЭД самых разных конфигураций и мощностей. Компрессоры, вентиляционные установки, конвейеры, насосы, станки — всего и не перечесть. Давайте посмотрим, как появились электродвигатели переменного и постоянного тока.

Не так давно в СМИ разлетелась новость, что рынок электромобилей прошел точку невозврата: в 2023 году их доля в продажах новых автомобилей перевалила за 5%‑порог в 23 странах, а в среднем по миру показатель превысил 11%. Вопрос, будут ли электромобили продаваться или нет, отпал. На повестку встали проблемы, как декарбонизировать их производство и что делать с пришедшими в негодность аккумуляторами.

Одна из самых популярных микросхем ШИМ для источников питания – это TL494. Именно на ней и построен мой универсальный преобразователь, который использую для питания различных самодельных устройств.

Всё вокруг нас пронизано электромагнитными полями. Например, они возникают при включении утюга, фена или холодильника из-за протекания тока в проводах. А чтобы эти приборы могли в принципе работать, требуется электроэнергия: она вырабатывается на электростанции при помощи генератора. Даже эту статью вы не смогли бы сейчас прочитать, если бы человечество не использовало электромагнетизм — одно из четырех фундаментальных взаимодействий в природе.

Все благодаря плеяде великих ученых, которые изучали это явление 200 с лишним лет назад. Один из них — Андре-Мари Ампер. Посмотрим на его жизнь, фундаментальные открытия и наследие. Спойлер: прямо по заветам Хокинга в статье не будет формул. 

Тепловозы, корабли, нефтяные бурильные установки, грузовая и военная техника, тракторы, легковые автомобили, электростанции — список техники, в которой применяются дизельные двигатели, можно долго продолжать. 

В этом нет ничего удивительного — дизельный двигатель имеет несколько преимуществ в сравнении с тем же бензиновым ДВС. Например:
● выше КПД за счет большей степени сжатия и больше мощность;
● более неприхотлив к топливу — работает на бюджетной солярке (хотя для легковых авто дизельное топливо сейчас и стоит дороже АИ-92 — прим. автора);
● надежнее из-за отсутствия системы принудительного воспламенения топливовоздушной смеси и так далее.

Много лет легковых автомобилей с дизельным двигателем в Европе было больше, чем с бензиновым. Сейчас доля снижается, экологи после «Дизельгейта» и фейла Фольксвагена вопят о выбросах оксидов азота (хотя до этого с точки зрения выхлопа CO2 дизель считался более экологичным — прим. автора), а правительства продолжают регулировать отрасль и пытаются пересадить всех на электромобили. Однако в остальных сферах вроде грузовых или морских перевозок разумной альтернативы дизелю нет и вряд ли появится в ближайшем будущем. 

Давайте посмотрим на историю изобретения Рудольфа Дизеля и что было до него.

5-8 сентября в Москве проходит выставка «Электрические сети», на которой собираются специалисты в отрасли электроэнергетики. Тема выставки частично пересекается с домашней и промышленной автоматизацией, поэтому мы решили посетить мероприятие и посмотреть, что на нем можно найти интересного. Кстати, приглашаем посмотреть наш стенд Wiren Board (павильон 57, А50-2) и пообщаться.

В репортаже мы расскажем о стендах и новинках, которые нас заинтересовали. А в конце покажем фото красивых стендов, не вошедших в наш список, некоторые из которых выглядят как арт-инсталляции. 

Если вы хотите посетить выставку лично, поторопитесь: она завершится завтра, в пятницу, 8 сентября.

— Филин, ты такой мудрый! Скажи, как нам, мышам, выжить в этих ужасных лесных условиях, когда мы такие маленькие и все за нами постоянно охотятся?

Филин подумал и ответил, глядя куда-то вдаль:
— Вам, мыши, надо стать ёжиками!
— Гениально! — воскликнула Мышь и убежала.

В атмосфере Земли воды очень много — по некоторым данным, в несколько раз больше, чем во всех реках. Тем не менее почти 2 млрд человек лишены доступа к чистой питьевой воде. Конечно, к методике, которую использовали учёные для подсчётов, могут быть вопросы, но всё равно тех, у кого нет возможности каждый день пить чистую воду, очень много.

Есть технологии, которые позволяют очищать загрязнённую воду, так что можно пить фактически из лужи. Но всё равно это немного не то, что нужно. Сейчас появилась новая технология, которая позволяет получать не только воду хорошего качества, но и электричество буквально из воздуха. Технология получила название AWH (atmospheric water harvesting), а разработали её китайские учёные. Подробности — под катом.

Вот и ушла эпоха. В США больше нет ламп накаливания (за некоторыми исключениями).

Согласно новым правилам энергоэффективности, вступившим в силу во вторник, покупатели в США больше не смогут приобретать большинство ламп накаливания, что знаменует собой конец технологии, запатентованной Томасом Эдисоном в конце 1800-х годов. На смену им приходят светодиодные лампы, которые — любите вы их или ненавидите — уже изменили энергетический ландшафт Америки.

Они снизили потребление электроэнергии в американских домах, что позволило сэкономить деньги. А благодаря меньшему энергопотреблению светодиоды также способствуют снижению выбросов парниковых газов, которые нагревают планету и являются одной из основных причин изменения климата. «LED» означает светоизлучающие диоды.

Фотоэлементы, вернее, перовскитные элементы для них, крайне важны для современной энергетики. В этом году удалось добиться 33% КПД для двухслойных фотоэлементов. Они создаются из комбинации кремния и смеси перовскитов. Тем не менее до теоретического лимита эффективности двухслойных фотоэлементов в 45% (у однослойных он составляет около 33%) ещё довольно далеко. Кроме того, фотоэлементы деградируют со временем, что приводит к постепенному снижению эффективности преобразования световой энергии в электричество.

Структура и сочетание компонентов фотоэлементов — критический фактор для повышения эффективности. Оптимизация структуры и сочетания компонентов как раз и может приблизить учёных к тому самому лимиту, о котором говорилось выше. Обычно этим занимаются специалисты — люди. Но сейчас на помощь пришла робототехника, и работа стала гораздо более быстрой. Робот, «заточенный» под оптимизацию структуры фотоэлементов, получил название RoboMapper. Подробности — под катом.