Как стать автором
Обновить

Про некоторые интересные источники электропитания ближайшего будущего

Время на прочтение6 мин
Количество просмотров2.3K

Как продолжение тем затронутых в топике и обсуждении «Подзарядка аккумулятора за 10 секунд»


Новость описанная в упомянутой статье конечно хорошая, но уже где-то с год назад Toshiba собщала о аккумуляторах, которые за время в 2 минуты заряжаются до 70..80% емкости. Чуть позже кто-то другой сообщил о похожих параметрах. Однако проблема то у всех похоже одна, перегрев батареи при заряде, КПД у неё вовсе не идеален.
Ваш телефон может немного поджариться при таких скоростях заряда. Ну и конечно же размеры самой зарядки, при большой мощности, необходимой для быстрого заряда, они возрастут существенно и превысят размером даже зарядку от ноутбука.
Скорее всего прийдут к какому то компромисному времени заряда.
Вообще то ситуация на рынке источников питания явно стагнирует. После Li-полимерных аккумуляторов, ничего достойного внимания внедрено так и небыло, а времени то прошло немало. Не смотря на много перспективных решений все производители как будто выжидают, какое же одно или два решения докажут свою эффективность, и после этого кинутся строить заводы под эти технологии.

Лично мне очень интересными кажутся прототипы на спирте и на сиропе глюкозы и несколько других разработок.
Sony недавно показывала такие вещи на выставках в довольно широком ассортименте.

«Спиртовая» зарядка, судя по фото, оценил бы её мощность в 8..12 Вт, что вполне приемлемо.
image

А вот это элементы питания работающие на глюкозе, в частности на выставке в них заливали Coca-Cola.
image
Ну и уже совсем экзотика, " система, состоящая одновременно из миниатюрных топливных элементов и Li-Ion аккумуляторов, способная самостоятельно выбирать подходящий в каждый момент способ питать устройство энергией".
image
Обещается, что сотовый с такой системой способен обеспечить вам возможность интенсивных ежедневных разговоров по телефону в течении целой недели, и при этом без подзарядки.
Встречались и более конкретные цифры, говорится о том, что 10 мл метанола обеспечат 14 часов просмотра видео на портативном устройстве с экраном около 3 дюймов. Мненя это весьма впечатляет.

Если кто-то пройдет по ссылке, то найдет там интересные акустические системы с питанием на метаноле, выглядят они незаурядно.

Из хорошо масштабируемых идей, хочется отметить идею получать электричество из звука, вибрации и волн деформации.
Уже сейчас это прорабатывается применительно как для питания сверхэкономичных автономных датчиков, так и для мощных промышленных электростанций.
В последнем случае пъезоматериалы будут укладывать под асфальт, на глубину 3 см в сильно нагруженные автомагистрали. В Израиле в настоящее время идет подготовка к строительству опытного участка шоссе в 750 метров. К сожалению с нашей культурой производства дорожных работ, и особенностями климата (частые перепады от плюса к минусу зимой) нам такое вероятно светит нескоро. Если в таком полотне ямку оперативно не заделать, то в скором времени получишь масштабное короткое замыкание.
Хотя все это более чем реально, в частности в мире уже есть здание дискотеки питаемое от энергии «пляшуших человечков». Проект реализован и окупается. Если не ошибаюсь, то расположено оно в Голандии.
А пока вы пляшете, у вас в кармане от вашего же движения подзаряжается вот такой сотовый телефон или еще более необычный концепт на том же принципе.
image

Ведь на дискотеке темно, и ваш сотовый с солнечной батареей заряжаться здесь не будет.
image

Хотя именно такие уже какое то время серийно выпускают в китае, вроде бы для внутреннего рынка.

Ну а вот таким устройством, вы можете вообще хоть ноут подзарядить, пока идете куда то.
Вот туристам хорошо бы такое. Вечно этот GPS просто «глотает» батарейки, не напасешься на маршрут.

image

С другой стороны с человека в движении энергию можно брать в любом месте. Две лаборатории независимо разработали два различных типа ткани, пригодной для изготовления обежды и способной, будучи на человеке вырабатывать электроэнергию. Ну не фантастика ли?
Ткань разработанная французами превращает в энергию тепло человека, точнее разницу температур между телом человека и наружной температурой. И чем она выше, тем ткань эффективнее. Зато, «солдат спит-служба идет». Скажем спите вы в таком спальнике, а электроника подзаряжается.
Ткань разработанная в американской лаборатории основана на пьезоэффекте, как я это понимаю. Т.е. работать она будет, если вы двигаетесь и одежда на вас деформируется. Так что можно предположить, что из этой ткани будут делаться наколенные и налокотные накладки, наплечники разные. Вобщем зоны интенсивной деформации. Если она будет не очень дорога в производстве, а вакуумным напылением я занимался и думаю что ткань будет недорогая, то возможно что и целиком подкладка например будет изготавливаться из неё.
И тот и другой вид ткани были произведены с применением популярных нано-технологий, причем в данном случае освоенных и применяемых уже давно. Просто поставили правильную задачу и получили интересный продукт.

Захотелось так же напомнить о, совсем скоро ожидаемых к выходу на рынок, сумках и портфелях со встроенными солнечными батареями и по видимому накопительными аккумуляторами тоже.
Которые были недавно, тут же на Хабре,описаны в репортаже с недавней выставки CEBIT-2009.
Фото сумок со статьи о CEBIT

Тренд намечается такой, много компактных автономных источников энергии, с преимуществом использования даровой энергии любого типа.

А уж кому действительно нужно «море» энергии в компактном исполнении, то и тут наметилась настоящая революция.


Речь идет о сверхкомпактном ядерном реакторе, способном обслуживать городок в 20 000 котеджей, и при этом сам он не требует никакого обслуживания, только перезарядка топлива раз в 5 лет.

Компактный ядерный реактор

При этом это самый безопасный тип реакотора, какой только был придуман.
Вероятность ядерного взрыва исключена самим принципом его работы, т.к. при температурах свыше 432 градусов Цельсия он сам начинает «притормаживать» себя. Такая саморегуляция за счет специфической химии процесса в ядерном топливе реактора. А это самая надежная «автоматика». Нечему ломаться, и хакнуть кстати сказать тоже нечего :)
И еще нет выхода оружейного плутония. Что тоже плюс по нашим неспокойным временам.
Кстати, идея ждала своего часа аж с 1953 года. А породил ее вообще проект неудачный и «невыстреливший» в прямом и переносном смысле. За подробностями сюда
В этой связи хочется вспомнить поговорку: «Отрицательный результат-тоже результат». И в этом контексте еще какой!
С каким изяществом эффект не позволивший реализовать разрабатывавшийся тогда вариант ядерного заряда был использован для создания безопасного и сверх-компактного ядерного реактора

К моему глубокому сожалению, эта идея сейчас ощутимо превосходит отечественный проект, который пытаются сделать коммерчески выгодным один питерский НИИ. Речь идет о небольших плавучих атомных электростанциях, основанных на энергоустановках от ледоколов и атомных подводных лодок.
image
Их уже лет 10 как планируется продавать в арабские страны и вообще по всему миру для опреснения воды, выработки тепла или электроэнергии.
Я как то общался с разработчиками, искренне радовался за них. Но время прошло не мало, а о продажах я что-то пока не слышал.
Возможно есть какие то политические трудности. Вряд ли дело уперлось в технику или в деньги.

Такой же вариант планировалось делать и в виде сухопутной модульной электростанции, и я не помню точно, но кажется где то на территории России такая была смонтированна.
Преимущество наших станций в том, что они уже частично были воплощены в металле.

С другой стороны американцы всерьез говорят о том, что начнут поставку своих систем уже через 3 года.
Это очень серьезная заявка. И серьезные преимущества в безопасности, в том числе и от террорестической угрозы, и экономия земель.

О различных аспектах и системах безопасности современных АЭС можно коротко почитать здесь

Под обычную АЭС в России отводят «зону безопасности» примерно в 15 км. Часто таких площадей просто нет.
А тут реактор зарыт в землю на приличную глубину, и наверх только 2 трубы с теплоносителем выходят.
Ну может еще несколько датчиков каких то. А наверху просто стоит небольшой модуль с паровой турбиной и электрогенератором. Видится им это буквально так.
image

Возможно что и небольшая градирня будет, хотя например в Европе, по моим данным, для охлаждения пара не градирни используют, а прокладывают трубы в полях вокруг АЭС.
Из-за того что земля теплая, удается снимать больше урожаев в год, да и сама урожайность от этого выше.
Наши энергетики над этим открыто смеются: «Кто же разрешит у нас пахать под стенами АЭС, а вдруг там террористы в тракторе спрячутся :))»
А жаль, идея красивая, и этих «чадащих» паром и уродующих ландшафт градирен нет.
Если кто еще идею не оценил, то я так просто, для примера приведу 3D самого пожалуй современного ядерного реактора России ВВЭР-640, разработки питерского АЭП.
image
Человечка рядом я ставить не стал, во первых опасно, во вторых, все равно не все его смогли бы разглядеть. Реакторное отделение просто огромное в сравнении инновационным прототипом американцев.
И это только реактор, к нему еще столько надо! Одна только автоматика управления и безопасности занимает целое здание многоэтажное. Здание энергоблока реактора РБМК (ну тот самый чернобыльский тип реактора) например имеет больше 2000 помещений. Настоящий лабиринт, реально нужна карта, что бы пройти куда-то, даже если ты и работаешь на блоке сам. Современные проекты хоть и более компактны, но все равно огромные. Даже с поправкой на большую мощьность. А прибавить сюда линии ЛЭП?

Выглядит в современных проектах это все примерно так.
image

Думаю, что я убедительно продемонстрировал разницу. Даже с поправкой на то, что наш то реактор все же в 25 раз мощнее, но при этом он в 1000 раз сложнее. А может намного и больше.

Есть много еще интересного, о чем я не говорил тут, начиная с плавучих датацентров Google, питающихся за счет энергии волн. Порассуждал я о том, что мне самому кажется интересным и перспективным.

P.S.
Вообще то мы живем просто в океане энергии, вполне уместно уже говорить и о техногенном «энергетическом» загрязнении. Уверен, что через 10..30 лет или ранее, мы будем даровую и возобновляемую энергию использовать очень широко. Узнать еще что-то интересное и неожиданное можно например тут
Теги:
Хабы:
Всего голосов 79: ↑78 и ↓1+77
Комментарии80

Публикации