Glavno nagrado z letošnjega netečaja Invent Your World je odnesel domov 15-letni srednješolec. Javier Fernández-Han je osnoval idejo zaprtega kroga za proizvodnjo hrane in energije, v katerem so modularno prepleteni obstoječi sistemi za proizvodnjo energije iz obnovljivih virov (proizvodnja biogoriv iz alg, proizvodnja bioplina, ...), sistemi za pridelavo hrane in živalskih krmil, proizvodnja kisika in strategije zmanjševanja toplogrednih emisij. Zmagoviti formuli, ki naj bi bila še posebej prilagojena za nerazvite dežele, je ime VERSATILE.
Ravno pravi čas, saj se je glede na članek v NYT prebudil tudi petrolejski konzervant Exon, ki menda že nekaj časa vlaga v razvoj četrte generacije goriv (rastline, ki so sposobne kopičenja večjih koncentracij ogljika) iz alg.
[en] A 15-year old boy has won the top prize in this year's Invent Your World challenge. Javier Fernández-Han work is based on a holistic energy resource system which is coupling several modular subunits (waste treatment, biogas and algae-oil, production of food and fodder, reduction of greenhouse gas emissions and oxygen production). The modular array is designated for use in developing countries and has been named the VERSATILE system.
The time is just right, as Exon is investing into oligae according to an article recently published in NYT.
Med wikipediranjem sem naletel na zanimivo odkritje. HP je razvil novo osnovno elektronsko komponento (za upornikom, kondenzatorjem in indukcijsko tuljavo). To je memristor, ki za shranjevanje informacije porabi zelo majhno količino energije.
[en] While wikibrowsing, I stumbled upon a new electronic component (folowing the reisistor, capacitor and inductor) developed by HP. As it has the ability to store information at low energy consumption, it is called the memristor.
Pri Polžu sva brkljala po ruski različici Življenja in tehnike, Науки и жизни (letnik 2004?) in naletela na tole kontrapcijo, avtomatizirano prestavljanje črednike (skoraj prepričan sem, da je na sliki Lely Voyager), ki daje popolnoma nov pomen samohodnim kosilnicam :).
Pašnik ogradimo s treh strani v tekalno stezo, četrto stranico pa premikata dva vozna robota, ki se napajata s sončnimi celicami in medsebojno komunicirata z Bluetooth tehnologijo. Sistem je možno programirati tudi tako, da po potrebi prižene živali nazaj na izhodišče (npr. vsakodnevno v molzišče). Takšno povečevanje črednike omogoči enakomeren odvzem paše in zato je manjši tudi delež poteptanega rastlinja.
Za neenakomerne terene je menda na voljo nekaj kompenzacijskih pripomočkov (dodatna ograja, kolesni distančniki, ipd.), toda na OMD območjih se takšnih avtomatskih pastirjev kaj kmalu še ni nadejati...
[en] My all-that-is-Russian-enthusiastic friend and me were ransacking the piles of Науки и жизни (Science & Life) magazine and discovered an article about an automatic grazing system (I'm pretty sure the picture shows the Lely Voyager).
This system consists of three fixed sides and a frontal wire being moved by two solar-powered 4-wheel robots. The robots are in mutual contact via Bluetooth and can be programed to reverse when nedded (e.g. bringing the cows back to the milking parlour once daily).
Irregularities in the terrain can be somewhat compensated with the use of an intermediate fence line, contour following wheel spacers, or such; yet the herdsmen in the less-favored areas are staying bipedal for now...
Podjetje Magenn Power Inc. je razvilo novo letečo vetrno turbino za generacijo elektrike. Vetrna turbina ima zelo lahko konstrukcijo in je napolnjena s helijem, kar omogoča, da turbino dvignejo 300 m v atmosfero, in tam izkoriščajo energijo stalnih vetrov.
Leteča vetrna turbina naj bi bila bolj učinkovita kot 'zemeljske' vetrnice pri generaciji električne energije. Tudi vplivi na okolje, ki jih povezujemo z gradnjo in obratovanjem vetrnih elektrarn (vpliv na izgled pokriajine; zmanjševanje življenjskega prostora živali; trki ptic in netopirjev, hrup; ...), so precej bolje ocenjeni.
Za konec pa še en pomislek: Nažalost tehnologije ne moremo posortirati v sektor izkoriščanja obnovljivih virov energije, ne da bi ob tem vsaj malo zaškilili. Že res, da atmosferski vetrovi ne jenjajo in torej obnovljiv vir so. Zemeljski vir helija pa ni obnovljiv. Helij zelo rad odide iz kakršnega koli obdajajočega materiala, v katerega smo ga ujeli. Zato se uporablja celo kot sledilni plin v preikusith tesnenja in testih tlačne odpornosti. Ko ga spravimo v višje plasti atmosfere je povratno pridobivanje z obstoječimi postopku praktično nemogoče (izredno energetsko potratno).
Jure, hvala a link!
lebdeča vetrna turbina - vir: Magenn Power [en] M.A.R.S, the lighter-than-air wind turbine - source: Magenn Power
[en] A innovative lighter-than air electricity-generating wind turbine has been developed by Magenn Power Inc. The light wind turbine filled with helium can float 300 m in the atmosphere, where winds regularly roam.
The floating wind turbine is said to be more energy efficient and more environmentally friendly (for main environmetal aspects arising from constructing and operation of wind-electricity-generating plants - landscape and habitat impact, avian mortality and noise ).
Anyhow, a downside has occured to me. This technology cannot be included in the renewable energy utilizsation sector, as helium itself is not a renewable terrestrial source. Heluim has a high tendence to leave whatever encapsulation we have provided for it. Therefore, it is even used as a tracer gas when conducting leakage tests. Should helium escape into the upper atmosphere it would be practically impossible to recover from there
Gangolf Jobb, avtor programa TREEFINDER, enega izmed programov za organizacijo filogenetskih dreves iz molekularnih zaporedij, je na listi Max-Planck Society predstavil svoj novi izum. Gre za že večkrat prezrt toplotni stroj z rotacijskim batom (ekvivalent motorja z notranjimi izgorevanjem je Wanklov motor), katerega je Jobb še nadalje izpopolnil.
Toplotni stroji, izmed katerih je verjetno najbolj poznan Stirlingov motor, se lahko uporabljajo kot pnevmatični / parni stroj, kompresor, vakumska črpalka in tudi kot toplotna črpalka (v konkretnem primeru za hlajenje ter klimatizacijo).
Takšne naprave obetajo v sektorju obnovljivih virov energije, kjer se pogosto srečujemo s presežki toplotne energije (še posebno poleti oz. v drugih primerih ko ni potrebe po ogrevanju ...). Jobb omenja izkoriščanje sončne toplote in geotermalne energije, izkoriščanje temperaturnih razlik med atmosfersko in globokomorsko toploto, ter izkoriščanje vseh oblik goriv.
Ni mi znano, ali je prototip že ugledal luč dneva / temno podlago asfalta.
Izkoriščanje sončne toplote s strojem z rotacijskimi bati (C) Gangolf Jobb
[en] Sun heat utilization with the rotary piston array heat engine, (C) by Gangolf Jobb
[en] The TREEFINDER webpage (software for computing phylogenetic trees from molecular sequences, authored by Gangolf Jobb) is hosting some really interesting ideas. Gangolf Jobb has improved the design of the recurrently abandoned rotary piston array heat engine (it's internal combustion equivalent being the Wan kel engine).
Heat engines, like the Stirling motor, can be used as pneumatic or steam engine, gas compressor, vacuum pump and similar, but also as a heat pump (in this case for refrigeration / air-conditioning).
Such contraptions should be welcomed especially in the renewable energy sector, where one often encounters the surpluss of heat (especially in the summer and on other instances when heating is not required). Jobb suggests the harvesting of heat form sun rays and from the geothermal potential, form the temperature difference amongst the atmosphere and the subsea, and from fuel combustion.
I am unaware if the prototype has already seen the light of day and the darkness of the asphalt...
Nemško podjetje Hohenester Sport je predelalo audija A4 quattro, ki lahko za pogonsko gorivo koristi bioplin. Sam lastnik podjetja, Jürgen Hohenester, je sedel za volan in s hitrostjo večjo od 360 km/h dosegel nov svetovni rekord.
[en] Hoenhester Sport, a car tuner company, has modified the audi A4 quattro to run on biogas. The owner himself (Jürgen Hohenester) has taken the steering wheel and achieved speeds over 360 km/h - a new world record.
Bakterije iz roda Shewanella, žlahtnice E. Coli, so tudi same že dolgo časa pod žarometom znanosti. So dokaj primerne za gojenje v laboratoriju, njihova podobnost sorodnici nam omogoča uporabo enakih/podobnih raziskovalnih metod. Za izkoriščanje virov energije iz okolja se poslužujejo širokega nabora snovi (nitrit, nitrat, tiosulfat, železo, magnezij, uran) in tolerirajo tudi aerobna okolja. Uporabljajo se v študijah stanja okolja, zaradi kapacitet izkoriščanja težkih kovin so primerne za bioremediacijo, poznane pa so tudi po sposobnosti proizvajanja elektrike in celo izgradnji lastnega nano električnega 'omrežja'.
[en] Members of the bacterial Genus Shewanella are quite the celebrity, like their even more famous relations the Escherichia. The lab-folk admire them, as they are quite suitable for culture maintenance and their similarities to E. Coli enable the application of the same/similar analytical methods. Shewanella bacteria grows anaerobically as well as aerobically and utilizes a broad range of substances for energy 'conversion' (nitrite, nitrate, thisulfate, iron, magnesium, uranium). They are used in many environmental studies, they remove many substances toxic to humans from their growing area and are therefore suitable for bio remediation and are well known for their ability to produce electricity and even their own electrical 'wiring'.
- Shewanella oneidensis pod vrstičnim elektronskim mikroskopom - -[en] Scanning electron microscopy image of Shewanella oneidensis - - source: EMSL -
Te mikroelektrarne pospešeno burijo duhove alternativnih virov energije, še posebno odkar so se gorivne celice prve generacije izkazale za energetsko in tehnološko šibke. Na Univerzi v Minesoti so odkrili, da je v ključni mehanizem pretvorbe hranil iz okolja v električno energijo vključen vitamin B2 (riboflavin) in tako naredili prvi korak na doslej nepoznano pot pretvorbe.
V poskusu so dokazali, da bakterije rastoče na elektrodah proizvajajo riboflavin, ki je deloval kot prenašalec elektronov od bakterijskih celic do elektrod. S kopičenjem riboflavina so povečali novo električne proizvodnje na 370 odstotkov. Ob ustrezno povečani kapaciteti gorivne celice takšna zmogljivost proizvodnje električne energije menda že zadošča za čiščenje odpadnih voda ali napajanje aktivnih senzorjev v okolju. Za komercialno aplikacijo bo zmogljivost potrebno še nadalje izboljšati.
[en] These micro electricity plants became even more interesting to the alternative energy sector, when the future of the first wave of fuel-cells was shattered due to efficiency and technology 'issues'. Not long ago, the energy transformation pathway of Shewanella was a mystery. Last year, the researchers of the University of Minnesota discovered, that vitamin B2 (riboflavin) is the key factor in the bacterial electricity production.
Bacteria growing on electrodes were producing riboflavin, as it played the role of electron transporter from the bacterial cell to the electrode. The experiment showed that as riboflavin concentrations increased, so did the the rates of electricity production (up to 370 percent). With such capacity and adequately up sized fuel-cell would be able to power waste water purification processes or active environmental sensors. Yet the commercial applications may be possible with further efficiency optimization.
Znanstveniki z Univerze v Kaliforniji pa so Shewanello namenili drugi rabi. V študiji bioremediacije območja onesnaženega z arzenom so Shewanelle oblikovale nanofilamente arzenovega sulfida s polprevodniškimi lastnostmi. Sedaj želijo Shewanello zaposliti kot izdelovalca nanocevnih polprevodnikov po meri in tako omogočiti okolju prijaznejšo izdelavo esencialnih komponent optično-elektronskih vezij prihodnosti.
Če takole malo na hitro zaškilimo med zgornjimi odstavki, zgleda kot da prihaja doba telefonov, računalnikov, mp*10n prevajalnikov, električnih fajf, plazma golf žogic in bohsigavedišečesa in njih izdelave iz skromnega 'prahu in blata', kajne?
[en] UC Riverside scientists have however, intended the Shewanella to another use.Whilst studying the bacteria bioremediation potential on the material contaminated material, the microorganisms formed arsenic-sulfide nanotubes, which had metal-like and photoconductive properties. Now, their goal is to employ the Shewanella to produce custom nano-photoconductive fibers, an environmentally friendly means of making essential components for future opto-electronic devices.
News like that makes you wanna think about a self organizing world of self building self powering electronic wonders, don' it?
Če ste na svojem prenosniku že kdaj nehote zablokirali prezračevalno pot, potem poznate pomembnost hlajenja integriranih vezij - procesor se je pregrel in izklopil. Potrebo po hlajenju poznajo tudi ekstremisti navijanja procesorjev, ki se poslužujejo enakovredno ekstremnega hlajenja s tekočim dušikom ali suhim ledom.
[en] If you had ever unintentionally blocked the fan of your laptop, then you are well aware of the importance of the individual computer components. Usually, the processor is the first to blackout and the computer shuts down. And bigger is the (need for) speed, bigger grows the chill for heat. So the CPU-overcocking enthusiasts even use stuff like liquid nitrogen and dry ice to keep things cool.
- hlajenje navitega procesorja s tekočim dušikom / cooling an overclocked processor with liquid nitrogen (Wikipedia) -
Velikost elektronskih vezij se zmanjšuje (nedavno smo si lahko ogledali nano stikalo), zmogljivost pa povečuje (procesorji zadnjih let so celo ogrozili veljavnost Moorovega zakona). Ker pa je tekoči dušik nekoliko predrag in tudi nekoliko neroden, če se polije (vse v njegovem dosegu, od tipkovnice do vaših hišnih ljubljenčkov postane rado nekoliko krhko) se za komercialne sisteme razvija bolj ali manj sofisticirane sisteme, od pasivnih hladilnikov, prezračevanja, vodnega, plinskega in celo oljnega hlajenja do termičnih zapor.
[en] The inhabitants of electronic circuits are getting smaller (the nano switch was born recently) and stronger (2008 CPU's are putting a bad light on Mooroe's law). Liquid nitrogen being somewhat too expensive and high maintenance (if spilled, everything in its reach, from your keypad to your house pets, tends to get rather fragile), the commercial PCs are equipped with passive sinks, ventilation, liquid, gas & yes, oil cooling systems or even with thermal bumps.
Prav okrog termoelektričnega ohlajevanja se v zadnjem času vrti del pozornosti polprevodniške, avtomobilske, vojaške, vesoljske, itd... industrije, še poseben pomen pa lahko dobi v času fantazme recesije pri reševanju zadreg obnovljivih virov energije.
[en] Apparently, thermoelectric modules have been around for some time now - happily cooling and generating power - but the production of smaller units was technologically challenged. Now the industries have the technology to apply them.
Termoelektrični efekt je leta 1921 opisal Thomas Seedback. Ugotovil je, da različni kovini ki jih povežemo na dveh mestih in spoja izpostavimo različnim temperaturam, povzročita nastanek električne napetosti. In nasprotno, v primeru, da dve kovini v prostoru z enako temperaturo priključimo na električno napetost, na spojih ustvarimo temperaturni diferencial (Jean Charles Athanase Peltier, 1834).
[en] The thermoelectric effect was described by Thomas Seedback in 1921. He discovered, that two different metals with junctures at different temperatures produce an electrical potential (voltage). Vice versa, when a current is made to flow through the metal couple, a temperature differential is developed on the junctions (Jean Charles Athanase Peltier, 1834).
V nekem ameriškem podjetju so dobro izkoristili oba principa. Proizvajajo tako miniaturna hladilna telesa (med njimi je tudi Frosty, The World's Smallest Ice Maker), kot tankoplastne termoelektrične mikorgeneratorje.
[en] An American company is making good use of the Seedback-Peltier effect. They offer both micro-cooling devices (such as: Frosty, The World's Smallest Ice Maker) and thin-film miniature thermoelectric generators.
Očitno se pripravljajo na majceno razširitev obsega kapacitet njihovih produktov za proizvodnjo elektrike, saj Tech-on poroča o prototipu termoelektričnega pretvornika, ki v trenutni izvedbi omogoča napajanje led diode z navadno čajno svečko.
[en] A Tech-on collumn reports about a counter-top-size thermoelectric converter which transformed the heat of a candle flame into electricity powering an LED.
Toda pečenje ni edini način za razsvetljevanje LED diod, tako azijski blog. V raziskovalni skupini profesorja Yoshiakija Watanabe (Doshisha University) razvijajo hladilni sistem, ki deluje na principu termoakustičnega fenomena.
[en] But roastig is not the only way to micro-electricity-generation. Professor Yoshiaki Watanabe of Doshisha University and his research group are currently developing a cooling technology based on a thermoacoustic phenomenon.
Če v tako cev namestimo še mikrofon (so dodali teksaški kolegi iz A&M University), lahko iz tovrstnega tuljenja ob hladu kogeneriramo še električno energijo.
[en] Also, it is possible to put a microphone in the tube to generate electricity (electricity comes from the mike in the Texan A&M University, too).
Ako se bo kateri od sistemov prijel, se lahko kaj kmalu zgodi, da bomo s kramljanjem polnili in ne praznili svoje mobilne telefona, ob razsvetljavi ognjišča v kampu nemoteno brkljali po svojih prenosnikih, da o energetskem potencialu rock koncertov sploh ne govorimo...
[en] And so it seems, that the future will bring voice-powered telephones and camp-fire-lap-tops. And let's not forget about all those noisy rock concerts!
Kakršni že bodo, se bomo malih pretvornikov iz toplote v energije vsekakor razveselili v sektorju obnovljivih virov energije. Tudi v mojem fohu, proizvodnji bioplina. Na tipični bioplinski napravi v Sloveniji proizvedeni bioplin odvajajo na plinske turbine - motorje z notranjim izgorevanjem. Ti motorji poganjajo generatorje, kjer nastaja elektrika. Tako je proizvodnja je omejena z velikostjo motorjev na trgu in kjer nastaja odpadna organska snov v 'manjšem' obsegu, ostaja potencial za proizvodnjo bioplina neizkoriščen. Rusi, ki jim nič mehanskega ni tujega, na trgu ponujajo precej ugodne agregatne enote za nekaj gospodinjstev 'odpladkov'. Grin-goti, ki morajo biti v vsem boljši od Rusov, si bodo sedaj omislili še manjše plinske motorje (DailyTech) ampak to je že druga zgodba. Skratka, ... tale svečLED mi je simpatičen. Ker se takorekoč sprehaja po vrhu strojniške occamove žiletke. Ker je princip tako enostaven. Ker lahko pod njim zakurim ta bioplin in potem gledam televizijo na kanale.
[en] Whatever the form, the possibility of generating electricity with a higher small scale efficiency is surely a bright light in the renewable energy sector. Great potential, especially up my biogas valley. In Slovenia, biogas produced in a typical biogas plant fuels an internal combustion engine, which drives an electrical generator. Therefore, such production is limited with the size of the biogas engines on the market. In Russia it is possible to get hold of household-sized aggregated units. In America, a miniature gas engine could be produced soon (DailyTech), but that's another story. Anyhow, should this candle burning LED monster prove efficient, biogas will surely be amongst it's intestine heaters to power a new age of laundry-drying and TV-watching :)
Prav zanima me, kako se bodo selili sistemi izkoriščanja energije iz obsegov industrijskih nivojev na našo zelenico in kako nas bodo v dnevni sobi (no, ... kopalnici) za fotovoltaiko obiskali še načini izkoriščanja drugih obnovljivih virov energije. [en] I can't wait to see, if the hard-to-get energy sources shall visit from the industry- level and stay in our back yard, and how the beyond-photovoltaic-pathways of renewable energy utilization will make friends with our households.
vir: / source: Науки и жизни
- hlajenje navitega procesorja s tekočim dušikom /
- Vroči LED / Hot power (TechOn)-
komentarji - 0
