2019 için bile sıra dışı olan 3 teknoloji

2024 Yazar: Seth Attwood | [email protected]. Son düzenleme: 2023-12-16 16:18

Nükleer mikro pil, dünyanın ilk "dalga" santrali ve bir denizaltı. Şimdi size bu üç olağandışı gelişmeyi daha detaylı olarak anlatacağız.

"Ebedi" nükleer pil NanoTritium

2005 yılında, Kanadalı CityLabs şirketi, uzun yıllar dayanabilecek bir pilin aktif olarak geliştirilmesine başladı. Mühendisler araştırmalarında, yirminci yüzyılın yetmişli yıllarında başlayan Larry Olsen'in geliştirilmesinden yola çıktılar. O zaman Olsen, bir radyoizotop güç kaynağı için bir model önerdi.

Ve 2008'de, işin başlamasından üç yıl sonra, CityLabs, ticari bir P100 pil olan NanoTritium'un ilk örneklerini "satışa" sundu. Maksimum gücü küçüktür - sadece yetmiş beş nanowatt, farklı versiyonlar elli ila üç yüz nanoamper üretebilir. Hizmet ömrü - yirmi yıl (geliştiricilerin dediği gibi bir artı ile). P100 pillerin serbest bırakma şekli, LCC 44 ve LCC68 mikro devreleri şeklindedir.

NanoTritium, kimyasal pillerin aksine fiziksel bir enerji kaynağıdır, yani aktif kimyasallar içermez. Çalışma sırasında helyum açığa çıkmasına rağmen son derece küçük miktarlardadır ve toksik bir tehlike oluşturmaz. Ayrıca, pilden kelimenin tam anlamıyla birkaç milimetre uzakta havada yayıldığı için, trityumun bozunmasından kaynaklanan radyasyon ve insanlar için de güvenlidir (bilim adamları inanıyor).

Trityum pil P100'ün çalışma şeması

Pilin temeli, trityumun çürümesidir (bu, çok nadir ve pahalı olan ağır bir hidrojen izotopudur). Trityumun yarı ömrü on iki yıldan biraz fazladır. İki şekilde elde edilir - lityumun bir lityum izotop ve nötronlarla ışınlanması veya reaktörlerden "ağır" suyun işlenmesiyle.

2018'de CityLabs, gerilimleri 0,8 ile 2,4 volt arasında ve amper değeri 52 ile 156 mikroamper arasında değişen bir güç kaynağı olan yeni NanoTritium serisi P200'ü tanıttı. Piller eksi kırk artı seksen santigrat derece sıcaklık aralığında çalışabilir.

Bu tür düşük güçlü piller için uygulamalar aslında oldukça çeşitlidir: basınç / ortam sıcaklığı sensörleri, akıllı sensörler, tıbbi implantlar, şarj edilebilir lityum piller, yarı pasif ve aktif RFID (radyo frekansı tanımlama), silikon saatler, SRAM bellek yedekleme, derin deniz. petrol kuyusu sensörleri, düşük güçlü işlemciler (ör. ASIC'ler, FPGA'lar, Mikro Denetleyici blokları vb.).

Pelamis Wave Power - dalgaları yiyen "deniz yılanları"

Denizlerin ve Dünya'nın okyanuslarının dalgaları tarafından üretilen enerji muazzamdır. Hatta iki terawata eşit olduğunu hesaplayan bilim adamları bile vardı. Kesin rakam çok önemli değil, asıl mesele bu kaynağın yenilenebilir olması ve dünyadaki ekolojik durumun bozulmasını hiçbir şekilde etkilememesi.

Pelamis Wave Power şirketinden İskoç mühendisler bu enerjiyi kullanmaya çalıştılar ve inanılmaz bir mekanizma inşa ettiler. Gelişimi 1998'de başladı - o zaman fikir ortaya çıktı, ancak şirket inşaatı için gereken fonları uzun süre bulamadı. 2002 yılında bir araştırma hibesi aldıktan sonra, Pelamis Wave Power'da bir prototip inşa edildi. Temelde, 2005 yılında, dünyanın ilk "dalga" santralinin inşası için Portekizli Enersis şirketi ile bir sözleşme imzalandı.

Portekiz istasyonunun temeli, her biri yüz kırk metre uzunluğunda ve üç buçuk metre "kalın" olan Pelamis P-750 dönüştürücülerdir, ayrıca çok ağırdır - yaklaşık yedi yüz elli ton (tam yüklü). Pelamis P-750, özel menteşelerle birbirine bağlanan dört bölümden oluşan yarı batık bir yapıdır. Dalgalar üzerinde sallanan "kızıl deniz yılanı"nın bölümleri bu menteşelerde bükülür.

Her dönüştürücü, üç enerji dönüşüm modülü kullanır. Hidrolik pistonların yağ pompaladığı ve elektrik jeneratörlerini dönmeye zorladığı karmaşık bir kapalı hidrolik sistemden oluşurlar. Dönüştürücüleri akıllıca yerleştirmek de gereklidir - daha fazla dalganın olduğu yerde, orada daha güçlü sallanır, Pelamis daha fazla elektrik üretecektir.

2008 sonbaharında, Portekiz'in kuzeybatı kıyılarında, Povua de Varzima yakınlarındaki Agucadoura Dalga Çiftliği elektrik santrali, dalgalardan "alınan" ilk elektriği üretti. Bir "yılan" -dönüştürücü Pelamis P-750'nin tepe gücü 750 kW'dır. Portekiz santralinin üç tesisi var. Böylece, hesaplamalara göre, iki buçuk megawatt'a kadar güç sağlayabilirler (başlatıldığında, ortalama olarak, her bir tesisatın yüz elli kilovat veya toplamda dört yüz elli ürettiğini söylemeliyim).

Bu inanılmaz kurulumun diğer kaderi üzücü. İki ay hizmette kaldıktan sonra bağlantısı kesildi ve mafsal yatak sorunlarını düzeltmek için Pelamis Wave Power'a geri döndü. Aynı zamanda, Babcock & Brown (PWP'nin kurucusu), mali zorluklar nedeniyle üçüncü taraf bir yönetici kiralamak zorunda kaldı. Pelamis projesi resmen kapatıldı.

not. Ancak, bu hikayenin sonu değil. Ekim 2016'da, Çinli bir şirket benzer bir deniz yılanı ürününü piyasaya sürdükten sonra, Pelamis Wave Power'ın eski çalışanları endüstriyel casusluk hakkında spekülasyonlar yaptı: 2011'de bir Çin heyetinin ziyaretinden sonra, şirket binasında birkaç dizüstü bilgisayar kayıptı.

Eh, eğlence yerine bir teknoloji daha:

İnanılmaz Necker Perisi su altında "uçuyor"

Hayal edin - hafif motorlu bir uçağa benzeyen, dalgalar üzerinde yumuşak bir şekilde sallanan bir aparat. Ve sonra pilot, yolcularının koltuklarında olduğundan emin olarak, onu hızlandırır, onu "dalış" yapmaya zorlar… Ve gitgide daha uzağa, onu suyun ışıltılı yüzeyinden, unutulmaz bir sualtı yolculuğuna çıkarır..

Böyle bir cihaz gerçekten var. Adı Necker Nymph, türünün ilk su altı aracı. Tasarımın açık bir kokpite sahip olması, pozitif yüzdürme özelliğine sahip olması ve en önemlisi, dalış için olağan yöntemi (balast) değil, kanatların "aerodinamik" özelliklerini kullanıyor.

Teknede üç kişi olabilir - bir "pilot" ve iki "yolcu". Yaklaşan sudan, yarış arabalarında olduğu gibi, su akışının basıncını azaltan özel "ön camlar" gibi kaplamalarla korunurlar. Açık bir kokpitten daha panoramik bir manzara hayal etmek zor! Kontrol, bir joystick kullanılarak pilot tarafından gerçekleştirilir.

Joystick, eğmeyi, yuvarlanmayı ve yalpalamayı kontrol eder ve gaz kelebeği kolu ileri ve geri hareketi kontrol eder. Modern avcı uçaklarında kullanılanlara benzer bir uçuş ve navigasyon bilgisayarı (FAN-C), hızı, derinliği izler ve dalışı önceden belirlenmiş sınırlar içinde tutar. Tekne ayrıca üçlü yedekli yaşam destek sistemi ile donatılmıştır ve herhangi bir arıza durumunda otomatik olarak yüzeye dönecektir.

Dalış süresi iki saattir (dalgıç silindirlerinde çok fazla hava vardır), maksimum derinlik yaklaşık otuz metredir, su altındaki minimum hız yaklaşık iki km / s'dir (bir düğümden biraz fazla), maksimum yaklaşık on bir km / s (altı deniz mili). Boyutlar Necker Nymph: 4, 6x3, 0x1, 2 m, ağırlık yedi yüz elli kg.

Hawkes Ocean Technologies (HOT), DeepFlight denizaltılarının daldırma için balast kullanmadığı, ancak kanatların yarattığı "negatif kaldırmayı" kullandığı 1990'ların sonlarında bu tür aparatları geliştirmeye başladı. Necker Nymph ayrıca DeepFlight Merlin kod adı altında geliştirildi.

Bu muhteşem cihazın sahibi Virgin Group'un başkanı Richard Branson ve Graham Hawkes onu tasarlayıp yarattı. Cihazın maliyeti 670.000 dolar.