Виртуальная электростанция и будущее зеленой возобновляемой энергетики

В настоящее время человеческая цивилизация характеризуется большой интенсификацией потребления и генерации электроэнергии. Особое внимание уделяется развитию новых видов возобновляемой энергетики, которые классифицируются как «зеленые» источники. Согласно актуальным данным аналитической компании REN21, доля возобновляемых источников в мировом производстве энергии достигла 10,4%. В развитых странах этот показатель выше: так, в Европейском Союзе доля ВИЭ составила 17,5% при целевом показателе в 20%. Увеличение доли возобновляемых источников энергии неизбежно влечет за собой рост сопутствующих технологических и системных проблем. В данной статье рассматриваются характер этих вызовов, а также роль виртуальных электростанций как метода их решения и общая концепция функционирования таких объектов. Анализ данных компании Enerdata подтверждает общую тенденцию: большинство стран демонстрируют устойчивый рост доли возобновляемых источников в структуре энергопроизводства.

Читать далее →

Как получить кислород из углекислого газа в струе на золотой фольге

При упоминании расхожего термина «научная фантастика» на ум неизбежно приходят образы роботов, а также летающих автомобилей, исследования отдаленных уголков Вселенной и встреч с внеземными цивилизациями. Среди множества популярных сюжетов тема колонизации других планет занимает особое место, обусловленная как стремлением к спасению человечества перед лицом глобальных катастроф, так и желанием радикально изменить привычную среду обитания. Исторически Марс рассматривался в качестве приоритетного кандидата на роль «Земли 2.0» из-за его суровых условий. Несмотря на то что текущие технологические возможности не позволяют совершить краткосрочный туристический полет к Красной планете, реализация подобных миссий является научно обоснованной задачей, вопрос лишь в сроках их осуществления. Основным препятствием для жизни на Марсе остается отсутствие пригодной атмосферы; возможность свободно дышать воздухом непосредственно после выхода из космического корабля на данный момент недоступна, однако развитие технологий может изменить этот сценарий в будущем.

Читать далее →

Ионный двигатель и реактивная тяга для полета на Марс: кратко о главном

Для большинства из нас уже давно не является секретом то, что все реактивные двигатели работают за счёт закона сохранения импульса. Именно из него вытекает, что реактивная тяга — это произведение массового расхода на скорость выхода рабочего тела из сопла. Эту скорость принято называть удельным импульсом реактивного двигателя. Давайте для примера найдём реактивную тягу при стрельбе из автомата Калашникова, которая является основной составляющей отдачи. Пусть масса пули будет 0,016 кг, начальная скорость пули 700 м/с, а скорострельность 10 выстр./с. Тогда отдача F=700∙0,016∙10=112 Н (или 11 кгс). Большая отдача, но тут приведена техническая скорострельность 600 выстр./мин. В реальности стрельба ведётся очередями или одиночными и составляет ≈50 выстр./мин. Вернёмся к реальным реактивным двигателям, в которых вместо пуль обычно используются потоки выходящего с гиперзвуковой скоростью газа. Химические реактивные двигатели являются самыми распространёнными, но не единственными.

Читать далее →

Самолет с косым крылом: что Вы об этом знаете?

Известный американский авиаконструктор Берт Рутан, признанный гением в своей области еще при жизни, разработал 367 концептуальных решений для различных типов летательных аппаратов, из которых 45 были успешно реализованы и испытаны в полете. Столь масштабная работа была быстро выполнена инженером индивидуально, без привлечения особо крупных конструкторских бюро или значительного финансирования. Одним из наиболее примечательных достижений Рутана является уникальный самолет Ames-Dryden AD1. Применение технологии изменяемой стреловидности крыла позволило данному аппарату выполнять полеты как на дозвуковых, так и на сверхзвуковых скоростях, несмотря на снижение эффективности на малых скоростях. Данная инновация легла в основу создания ряда революционных моделей самолетов, включая Grumman F-111, F-14, Rockwell B-1, Panavia Tornado, МиГ-23 и Ту-160, однако эксплуатация этих машин сопряжена с трудностями из-за сложности конструкции крыла и значительного веса механизмов поворота.

Читать далее →

Как устроена технология электролиза с помощью энергии падающих капель воды: подробности проекта

На иллюстрации изображен вариант генерации электрического разряда, который удалось создать падающей каплей воды (Luxian Li et al. / Science Advances). Согласно недавним сообщениям, группа китайских исследователей успешно достигла искрового потенциала в 1200 вольт при использовании падающих капель воды. В процессе образования электрической искры произошла ионизация газа при атмосферном давлении, что привело к разложению воды на водород и кислород. Результаты данного исследования были опубликованы в научном журнале Science Advances. Механизм генерации электроэнергии основан на формировании двойного электрического слоя, аналогичного принципу работы суперконденсаторов. При этом ранее наблюдаемое выходное напряжение, индуцированное каплями воды, достигало предела насыщения на уровне 350 вольт.

Читать далее →

Технологии искусственного зрения: последние достижения

Общепризнано, что самым ключевым активом общества являются самые разнообразные инновационные технологии и изделия, которые непрерывно совершенствуются в процессе научно-технического прогресса и интенсивной конкуренции, трансформируя окружающую действительность. В современных условиях жизнь человека неразрывно связана с высокотехнологичными решениями, предоставляющими возможности для реализации практически любых задач. Технологии стали неотъемлемым компонентом повседневности, выступая в качестве инструментов труда, средств коммуникации, передвижения и получения образования, а также обеспечивая уровень бытового комфорта. Они фактически компенсируют когнитивные и физические ограничения человеческого организма. При этом для определенных категорий лиц технологический прогресс приобретает еще более значимое значение, становясь необходимым условием существования как в метафорическом, так и в буквальном смысле. Одной из фундаментальных целей современного развития является преодоление всех существующих ограничений человеческой деятельности.

Читать далее →