3 teknologi yang luar biasa walaupun untuk tahun 2019

2024 Pengarang: Seth Attwood | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-12-16 16:12

Bateri mikro nuklear, loji kuasa "gelombang" pertama di dunia dan sebuah kapal selam. Kami kini akan memberitahu anda lebih lanjut mengenai tiga perkembangan luar biasa ini dengan lebih terperinci.

Bateri nuklear "Abadi" NanoTritium

Pada tahun 2005, syarikat Kanada CityLabs memulakan pembangunan aktif bateri yang boleh bertahan selama bertahun-tahun. Dalam penyelidikan mereka, jurutera bermula dari pembangunan Larry Olsen, yang bermula pada tahun tujuh puluhan abad kedua puluh. Pada masa itu Olsen mencadangkan model untuk sumber kuasa radioisotop.

Dan pada tahun 2008, tiga tahun selepas permulaan kerja, CityLabs menawarkan "untuk dijual" sampel pertama NanoTritium - bateri P100 komersial. Kuasa maksimumnya kecil - hanya tujuh puluh lima nanowatt, versi berbeza mampu menghasilkan dari lima puluh hingga tiga ratus nanoamperes. Hayat perkhidmatan - dua puluh tahun (dengan tambahan, seperti yang dikatakan pemaju). Borang keluaran bateri P100 adalah dalam bentuk litar mikro LCC 44 dan LCC68.

Tidak seperti bateri kimia, NanoTritium adalah sumber tenaga fizikal, iaitu, ia tidak mengandungi bahan kimia aktif. Walaupun helium dilepaskan semasa operasi, ia berada dalam kuantiti yang sangat kecil dan tidak menimbulkan bahaya toksik. Juga selamat untuk manusia dan radiasi daripada pereputan tritium (saintis percaya), kerana ia merebak di udara secara literal beberapa milimeter dari bateri.

Skim operasi bateri tritium P100

Asas bateri adalah pereputan tritium (ini adalah isotop hidrogen berat, sangat jarang dan mahal). Separuh hayat tritium adalah lebih daripada dua belas tahun. Ia diperoleh dalam dua cara - dengan menyinari litium dengan isotop litium dan neutron, atau dengan memproses air "berat" daripada reaktor.

Pada 2018, CityLabs memperkenalkan siri NanoTritium baharu, P200, bekalan kuasa dengan voltan antara 0.8 hingga 2.4 volt dan amperage dari 52 hingga 156 mikroamp. Bateri boleh beroperasi dalam julat suhu tolak empat puluh - tambah lapan puluh darjah Celsius.

Aplikasi untuk bateri kuasa rendah itu sebenarnya agak pelbagai: dalam penderia tekanan / suhu persekitaran, penderia pintar, implan perubatan, bateri litium boleh dicas semula, RFID separa pasif dan aktif (pengenalan frekuensi radio), jam silikon, sandaran memori SRAM, laut dalam penderia telaga minyak, pemproses kuasa rendah (cth. ASIC, FPGA, blok MicroController, dsb.).

Kuasa Gelombang Pelamis - "ular laut" yang memakan ombak

Tenaga yang dihasilkan oleh ombak laut dan lautan Bumi adalah sangat besar. Malah ada saintis yang mengira bahawa ia adalah sama dengan dua terawatt. Angka yang tepat atau tidak tidak begitu penting, perkara utama ialah sumber ini boleh diperbaharui dan tidak sama sekali menjejaskan kemerosotan keadaan ekologi di dunia.

Jurutera Scotland dari syarikat Pelamis Wave Power cuba menggunakan tenaga ini dan membina mekanisme yang menakjubkan. Pembangunannya bermula pada tahun 1998 - pada masa itulah idea itu timbul, tetapi syarikat itu tidak menemui dana yang diperlukan untuk pembinaannya untuk masa yang lama. Selepas menerima geran penyelidikan pada tahun 2002, sebuah prototaip telah dibina di Pelamis Wave Power. Atas dasarnya, pada tahun 2005, kontrak telah ditandatangani dengan syarikat Portugis Enersis untuk pembinaan loji kuasa "gelombang" pertama di dunia.

Asas stesen Portugis adalah penukar Pelamis P-750, masing-masing seratus empat puluh meter panjang dan tiga setengah meter "tebal", mereka juga mempunyai berat yang banyak - kira-kira tujuh ratus lima puluh tan (dimuatkan sepenuhnya). Pelamis P-750 ialah struktur separuh tenggelam empat bahagian yang disambungkan oleh engsel khas. Berayun di atas ombak, bahagian "ular laut merah" membengkok pada engsel ini.

Setiap penukar menggunakan tiga modul penukaran tenaga. Ia terdiri daripada sistem hidraulik tertutup yang kompleks, di mana omboh hidraulik mengepam minyak, memaksa penjana elektrik berputar. Ia juga perlu untuk meletakkan penukar dengan bijak - di mana terdapat lebih banyak gelombang, di sana, berayun lebih kuat pada mereka, Pelamis akan menjana lebih banyak elektrik.

Pada musim luruh tahun 2008, di luar pantai barat laut Portugal, berhampiran Povua de Varzima, stesen janakuasa Ladang Gelombang Agucadoura menghasilkan elektrik pertama "diambil" daripada ombak. Kuasa puncak satu "ular" -penukar Pelamis P-750 ialah 750 kW. Loji kuasa Portugis mempunyai tiga pemasangan. Oleh itu, mengikut pengiraan, mereka mampu menyampaikan sehingga dua dan satu perempat megawatt (saya mesti katakan, yang dilancarkan, secara purata, setiap pemasangan menghasilkan seratus lima puluh kilowatt, atau empat ratus lima puluh semuanya bersama-sama).

Nasib selanjutnya pemasangan yang luar biasa ini menyedihkan. Selepas dua bulan dalam perkhidmatan, ia telah diputuskan dan dikembalikan kepada Pelamis Wave Power untuk membetulkan masalah galas sendi. Pada masa yang sama, Babcock & Brown (pengasas PWP) terpaksa mengambil pengurus pihak ketiga kerana masalah kewangan. Projek Pelamis telah ditutup secara rasmi.

PS. Namun, ini bukanlah penamat cerita. Pada Oktober 2016, selepas sebuah syarikat China melancarkan produk ular laut yang serupa, bekas pekerja Pelamis Wave Power membuat spekulasi tentang pengintipan industri: selepas lawatan delegasi China pada 2011, beberapa komputer riba hilang dari bangunan syarikat.

Nah, satu lagi teknologi, bukannya hiburan:

Amazing Necker Nymph "terbang" di bawah air

Bayangkan - radas yang menyerupai pesawat enjin ringan, bergoyang dengan lancar di atas ombak. Dan kemudian juruterbang, memastikan bahawa penumpangnya berada di tempat duduk mereka, memecutnya, memaksanya untuk "menyelam" … Dan, semakin jauh, dia membawanya menjauh dari permukaan air yang berkilauan, ke arah perjalanan bawah air yang tidak dapat dilupakan..

Peranti sedemikian sebenarnya wujud. Namanya ialah Necker Nymph, kenderaan bawah air jenis pertamanya. Reka bentuk ini mempunyai kokpit terbuka, mempunyai daya apungan positif, dan yang paling penting, ia tidak menggunakan kaedah biasa (balast) untuk menyelam, tetapi sifat "aerodinamik" sayap.

Terdapat tiga orang di atas kapal - seorang "juruterbang" dan dua "penumpang". Mereka dilindungi daripada air yang datang dengan fairings, seperti pada kereta lumba - "kaca depan" khas yang melegakan tekanan aliran air. Pemandangan yang lebih panoramik dari kokpit terbuka sukar dibayangkan! Kawalan dijalankan oleh juruterbang menggunakan kayu bedik.

Kayu bedik mengawal kecondongan, guling dan menguap, dan kayu pendikit mengawal pergerakan ke hadapan dan ke belakang. Komputer penerbangan dan navigasi (FAN-C), sama seperti yang digunakan dalam pesawat pejuang moden, memantau kelajuan, kedalaman dan mengekalkan penyelaman dalam had yang telah ditetapkan. Kraf itu juga dilengkapi dengan sistem sokongan hayat tiga kali ganda dan akan kembali ke permukaan secara automatik sekiranya berlaku sebarang kerosakan.

Tempoh menyelam adalah dua jam (terlalu banyak udara dalam silinder penyelam), kedalaman maksimum adalah kira-kira tiga puluh meter, kelajuan minimum di bawah air adalah kira-kira dua km / j (sedikit lebih daripada satu simpulan), maksimum adalah kira-kira sebelas km/j (enam knot). Dimensi Necker Nymph: 4, 6x3, 0x1, 2 m, berat tujuh ratus lima puluh kg.

Hawkes Ocean Technologies (HOT) memulakan pembangunan radas jenis ini pada akhir 1990-an, apabila kapal selam DeepFlight tidak menggunakan balast untuk tenggelam, tetapi menggunakan "angkat negatif" yang dicipta oleh sayap. Necker Nymph juga dibangunkan di bawah nama kod DeepFlight Merlin.

Pemilik peranti yang menakjubkan ini ialah ketua Virgin Group, Richard Branson, dan Graham Hawkes yang mereka dan menciptanya. Kos peranti ialah $ 670,000.