3 เทคโนโลยีที่ไม่ธรรมดาแม้แต่ในปี 2019

2024 ผู้เขียน: Seth Attwood | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-16 16:17

ไมโครแบตเตอรี่นิวเคลียร์ โรงไฟฟ้า "คลื่น" แห่งแรกของโลกและเรือดำน้ำ ตอนนี้เราจะบอกคุณเพิ่มเติมเกี่ยวกับพัฒนาการที่ผิดปกติทั้งสามนี้โดยละเอียดยิ่งขึ้น

"นิรันดร์" แบตเตอรี่นิวเคลียร์ NanoTritium

ในปี 2548 บริษัท CityLabs ของแคนาดาได้เริ่มพัฒนาแบตเตอรี่ที่สามารถใช้งานได้นานหลายปี ในการวิจัยของพวกเขา วิศวกรเริ่มต้นจากการพัฒนาของลาร์รี โอลเซ่น ซึ่งเริ่มขึ้นในช่วงอายุเจ็ดสิบของศตวรรษที่ยี่สิบ ตอนนั้นเองที่ Olsen เสนอแบบจำลองสำหรับแหล่งพลังงานไอโซโทปรังสี

และในปี 2008 สามปีหลังจากการเริ่มทำงาน CityLabs ได้เสนอ "เพื่อขาย" ตัวอย่างแรกของ NanoTritium ซึ่งเป็นแบตเตอรี่ P100 เชิงพาณิชย์ กำลังสูงสุดมีขนาดเล็ก เพียง 75 นาโนวัตต์ รุ่นต่างๆ สามารถผลิตแอมแปร์ได้ตั้งแต่ห้าสิบถึงสามร้อยนาโนแอมแปร์ อายุการใช้งาน - ยี่สิบปี (บวกตามที่นักพัฒนาพูด) รูปแบบการวางจำหน่ายของแบตเตอรี่ P100 อยู่ในรูปของวงจรไมโคร LCC 44 และ LCC68

ต่างจากแบตเตอรี่เคมี NanoTritium เป็นแหล่งพลังงานทางกายภาพ กล่าวคือ ไม่มีสารเคมีที่ออกฤทธิ์ แม้ว่าฮีเลียมจะถูกปล่อยออกมาระหว่างการทำงาน แต่ก็มีปริมาณที่น้อยมากและไม่ก่อให้เกิดอันตรายที่เป็นพิษ ยังปลอดภัยสำหรับมนุษย์และรังสีจากการสลายตัวของไอโซโทป (นักวิทยาศาสตร์เชื่อ) เนื่องจากมันแพร่กระจายไปในอากาศห่างจากแบตเตอรี่เพียงไม่กี่มิลลิเมตร

รูปแบบการทำงานของแบตเตอรี่ไอโซโทป P100

พื้นฐานของแบตเตอรี่คือการสลายตัวของไอโซโทป (เป็นไอโซโทปไฮโดรเจนชนิดหนัก ซึ่งหายากมากและมีราคาแพง) ครึ่งชีวิตของไอโซโทปมีอายุเพียงสิบสองปีเท่านั้น ได้มาจากสองวิธี - โดยการฉายรังสีลิเธียมด้วยลิเธียมไอโซโทปและนิวตรอน หรือโดยการแปรรูปน้ำที่ "หนัก" จากเครื่องปฏิกรณ์

ในปี 2018 CityLabs ได้เปิดตัว P200 ซีรีส์ NanoTritium ใหม่ ซึ่งเป็นแหล่งจ่ายไฟที่มีแรงดันไฟฟ้าตั้งแต่ 0.8 ถึง 2.4 โวลต์และแอมแปร์ตั้งแต่ 52 ถึง 156 ไมโครแอมป์ แบตเตอรี่สามารถทำงานได้ในช่วงอุณหภูมิติดลบสี่สิบ - บวกแปดสิบองศาเซลเซียส

การใช้งานสำหรับแบตเตอรี่พลังงานต่ำดังกล่าวมีความหลากหลายมาก: ในเซ็นเซอร์ความดัน / อุณหภูมิแวดล้อม, เซ็นเซอร์อัจฉริยะ, การปลูกถ่ายทางการแพทย์, แบตเตอรี่ลิเธียมแบบชาร์จไฟได้, RFID กึ่งพาสซีฟและแอคทีฟ (การระบุความถี่วิทยุ), นาฬิกาซิลิโคน, การสำรองข้อมูลหน่วยความจำ SRAM, ทะเลลึก เซ็นเซอร์บ่อน้ำมัน โปรเซสเซอร์พลังงานต่ำ (เช่น ASIC, FPGA, บล็อกไมโครคอนโทรลเลอร์ ฯลฯ)

Pelamis Wave Power - "งูทะเล" ที่กินคลื่น

พลังงานที่เกิดจากคลื่นของทะเลและมหาสมุทรของโลกนั้นมหาศาล มีแม้กระทั่งนักวิทยาศาสตร์ที่คำนวณว่ามีค่าเท่ากับสองเทราวัตต์ ตัวเลขที่แน่นอนหรือไม่ไม่สำคัญสิ่งสำคัญคือทรัพยากรนี้สามารถหมุนเวียนได้และไม่ส่งผลกระทบต่อการเสื่อมสภาพของสถานการณ์ทางนิเวศวิทยาในโลก แต่อย่างใด

วิศวกรชาวสก็อตจากบริษัท Pelamis Wave Power พยายามใช้พลังงานนี้และสร้างกลไกที่น่าอัศจรรย์ การพัฒนาเริ่มขึ้นในปี 2541 - ตอนนั้นเองที่ความคิดเกิดขึ้น แต่บริษัทไม่พบเงินทุนที่จำเป็นสำหรับการก่อสร้างมาเป็นเวลานาน หลังจากได้รับทุนวิจัยในปี 2545 ได้มีการสร้างต้นแบบขึ้นใน Pelamis Wave Power บนพื้นฐานของมันในปี 2548 ได้มีการลงนามในสัญญากับ บริษัท โปรตุเกส Enersis สำหรับการก่อสร้างโรงไฟฟ้า "คลื่น" แห่งแรกของโลก

พื้นฐานของสถานีโปรตุเกสคือตัวแปลง Pelamis P-750 ซึ่งแต่ละอันยาวหนึ่งร้อยสี่สิบเมตรและ "หนา" สามเมตรครึ่ง พวกเขายังมีน้ำหนักมาก - ประมาณเจ็ดร้อยห้าสิบตัน (บรรทุกเต็มที่) Pelamis P-750 เป็นโครงสร้างกึ่งจมอยู่ใต้น้ำของสี่ส่วนที่เชื่อมต่อกันด้วยบานพับพิเศษ แกว่งไปตามเกลียวคลื่น ส่วนของ "พญานาคทะเลแดง" โค้งงอที่บานพับเหล่านี้

คอนเวอร์เตอร์แต่ละตัวใช้โมดูลการแปลงพลังงานสามโมดูล ประกอบด้วยระบบไฮดรอลิกแบบปิดที่ซับซ้อน ซึ่งใช้ปั๊มน้ำมันลูกสูบไฮดรอลิก บังคับให้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าหมุน นอกจากนี้ยังจำเป็นต้องวางตัวแปลงอย่างชาญฉลาด - ในที่ที่มีคลื่นมากขึ้นที่นั่นและแกว่งไปแกว่งมาอย่างแรงกว่า Pelamis จะผลิตกระแสไฟฟ้ามากขึ้น

ในฤดูใบไม้ร่วงปี 2008 นอกชายฝั่งทางตะวันตกเฉียงเหนือของโปรตุเกส ใกล้กับ Povua de Varzima โรงไฟฟ้า Agucadoura Wave Farm ผลิตไฟฟ้าครั้งแรก "รับ" จากคลื่น กำลังสูงสุดของ "งู" หนึ่งตัว -ตัวแปลง Pelamis P-750 คือ 750 กิโลวัตต์ โรงไฟฟ้าของโปรตุเกสมีการติดตั้งสามแห่ง ดังนั้น ตามการคำนวณ พวกมันสามารถส่งพลังงานได้มากถึงสองและหนึ่งในสี่เมกะวัตต์ (ต้องบอกว่าเปิดตัวโดยเฉลี่ย การติดตั้งแต่ละครั้งผลิตได้หนึ่งร้อยห้าสิบกิโลวัตต์หรือสี่ร้อยห้าสิบรวมทั้งหมด)

ชะตากรรมต่อไปของการติดตั้งที่เหลือเชื่อนี้น่าเศร้า หลังจากใช้งานได้สองเดือน มันถูกตัดการเชื่อมต่อและกลับไปที่ Pelamis Wave Power เพื่อแก้ไขปัญหาตลับลูกปืนข้อต่อ ในเวลาเดียวกัน Babcock & Brown (ผู้ก่อตั้ง PWP) ถูกบังคับให้จ้างผู้จัดการบุคคลที่สามเนื่องจากปัญหาทางการเงิน โครงการ Pelamis ถูกปิดอย่างเป็นทางการแล้ว

ป.ล. อย่างไรก็ตาม นี่ไม่ใช่จุดจบของเรื่องราว ในเดือนตุลาคม 2559 หลังจากที่บริษัทจีนเปิดตัวผลิตภัณฑ์ที่คล้ายกันจากงูทะเล อดีตพนักงานของ Pelamis Wave Power คาดการณ์เกี่ยวกับการจารกรรมทางอุตสาหกรรม หลังจากคณะผู้แทนชาวจีนเข้าเยี่ยมชมในปี 2554 แล็ปท็อปหลายเครื่องหายไปจากอาคารของบริษัท

อีกหนึ่งเทคโนโลยี แทนที่จะเป็นความบันเทิง:

นางไม้เน็คเกอร์ที่น่าตื่นตาตื่นใจ "บิน" ใต้น้ำ

ลองนึกภาพ - อุปกรณ์ที่คล้ายกับเครื่องบินเครื่องยนต์เบาที่แกว่งไปมาบนคลื่นได้อย่างราบรื่น จากนั้นนักบินที่คอยดูแลให้ผู้โดยสารอยู่ในที่นั่ง เร่งความเร็ว บังคับให้เขา "ดำน้ำ" … และยิ่งไกลออกไป เขาก็พาเขาออกจากผิวน้ำที่ส่องประกายระยิบระยับไปสู่การเดินทางใต้น้ำที่ยากจะลืมเลือน.

อุปกรณ์ดังกล่าวมีอยู่จริง ชื่อของเขาคือ Necker Nymph ซึ่งเป็นยานพาหนะใต้น้ำประเภทแรก การออกแบบมีห้องนักบินแบบเปิด มีการลอยตัวในเชิงบวก และที่สำคัญที่สุด มันไม่ได้ใช้วิธีปกติ (บัลลาสต์) สำหรับการดำน้ำ แต่ใช้คุณสมบัติ "แอโรไดนามิก" ของปีก

บนเครื่องสามารถมีได้สามคน - "นักบิน" หนึ่งคนและ "ผู้โดยสาร" สองคน พวกเขาได้รับการปกป้องจากน้ำที่กำลังจะมาถึงโดยแฟริ่งเช่นในรถแข่ง - "กระจกหน้ารถ" พิเศษที่ช่วยบรรเทาแรงดันของการไหลของน้ำ ทิวทัศน์มุมกว้างจากห้องนักบินแบบเปิดนั้นยากต่อการจินตนาการ! นักบินดำเนินการควบคุมโดยใช้จอยสติ๊ก

จอยสติ๊กควบคุมการเอียง การหมุน และการหัน และคันเร่งจะควบคุมการเคลื่อนที่ไปข้างหน้าและข้างหลัง คอมพิวเตอร์การบินและการนำทาง (FAN-C) คล้ายกับที่ใช้ในเครื่องบินรบสมัยใหม่ ตรวจสอบความเร็ว ความลึก และรักษาระดับการดำน้ำภายในขอบเขตที่กำหนดไว้ ยานดังกล่าวยังติดตั้งระบบช่วยชีวิตซ้ำซ้อน 3 ระบบ และจะกลับสู่พื้นผิวโดยอัตโนมัติในกรณีที่เกิดความผิดปกติ

ระยะเวลาของการดำน้ำคือสองชั่วโมง (มีอากาศมากในกระบอกสูบของนักดำน้ำ) ความลึกสูงสุดประมาณสามสิบเมตร ความเร็วต่ำสุดใต้น้ำประมาณสอง กม. / ชม. (มากกว่าหนึ่งนอตเล็กน้อย) สูงสุดคือประมาณ 11 กม. / ชม. (หกนอต) ขนาด Necker Nymph: 4, 6x3, 0x1, 2 ม. น้ำหนักเจ็ดร้อยห้าสิบกก.

Hawkes Ocean Technologies (HOT) เริ่มพัฒนาอุปกรณ์ประเภทนี้ในปลายปี 1990 เมื่อเรือดำน้ำ DeepFlight ไม่ได้ใช้บัลลาสต์สำหรับการจุ่ม แต่ใช้ "ลิฟต์เชิงลบ" ที่สร้างขึ้นโดยปีก Necker Nymph ได้รับการพัฒนาภายใต้ชื่อรหัส DeepFlight Merlin

เจ้าของอุปกรณ์ที่น่าทึ่งนี้คือหัวหน้ากลุ่ม Virgin Group, Richard Branson และ Graham Hawkes ออกแบบและสร้างขึ้นมา ค่าใช้จ่ายของอุปกรณ์คือ 670,000 เหรียญ