Dele:
10 Innovative måter Vi utnytter naturens kraft
I takt med at vi kaster sammen, forventes store fossile brensler som kull, olje og naturgass å løpe om 75 år. Siden vi er ganske mye helt avhengige av fossile brensler i det daglige livet, setter det mye press på forskere for å utvikle nye, bærekraftige måter å produsere energi på.
Heldigvis går de opp til utfordringen som ekte mestere. Her er ti fantastiske måter vi bruker naturen til å lage elektrisitet, revolusjonere matproduksjon og gjøre verden til et mindre smoggy sted.
10Bruk av lynblaster for å gjenvinne betong
Betong-en blanding av sement, stein og vann er et av de billigste og mest vanlige byggematerialene i verden. Dessverre er det nesten umulig å resirkulere, så alle mursteinene og ruskene fra ødelagte bygninger, broer og veier går vanligvis til spill.
Fraunhofer institutt for byggfysikk har utviklet en løsning: spreng betongen med lyn. Og overraskende fungerer det. Når kraftige pulser av elektrisitet slår betong, reiser energien mellom de enkelte elementene og effektivt fjerner bindingen som holder alt sammen, noe som resulterer i en haug av betongbestandige ingredienser som deretter kan brukes til å lage ny betong.
9 Selvhelbredende betong
I stedet for å lete etter måter å resirkulere betong, jobber forskere i Nederland med en teknikk for å fikse det automatisk. Henk Jonkers og hans team utvikler en type betong som er infundert med levende bakterier. Når vann får betongen til å knekke, vil bakteriene aktivere og utsette et avfallsprodukt kalt kalsitt som ligner på kalkstein, som effektivt pusser betongen.
Solceller som tåler sollys, bortsett fra høstfarge
For all sin popularitet er solceller typisk bare omtrent 11-15 prosent effektive. Det beregnes av mengden kraft de gjør i forhold til mengden sollys som treffer cellen. DARPA jobber med et solenergisystem som kan mer enn doble denne effektiviteten, ved å faktisk nedbryte sollys og høste bølgelengdene av hver enkelt farge.
Ved hjelp av nanomaterialer, hvorav noen er mindre enn lysbølgelengder, kan systemet sortere hver farge og rør den til en celle som er designet for å absorbere den spesifikke bølgelengden. Ved å gjøre det kan de jobbe med å skape solceller som ikke trenger å reagere på hele lysspekteret - bare til en enkelt farge. DARPA forventer at deres solceller har en effekt på opptil 50% effektivitet - et fullt hode og skuldre over alt annet vi har for øyeblikket.
7 En vindturbin som gjør elektrisitet uten vind
Vind er en fritt tilgjengelig ressurs, men problemet er at vi ikke egentlig kan kontrollere det. Når vinden slutter å blåse, stopper vindturbiner å produsere strøm. Overraskende nok er Apple den løsningen. I juni 2011 sendte Apple et patent på en vindturbin som konverterer vindkraft til varme som vil fortsette å generere energi, selv om bladene ikke spinner.
Tradisjonelle vindmøller har jobbet med de samme prinsippene de siste tusen årene: Vind spinner viftebladene og skaper energi. Apples vindturbin gjør det, men det fanger også varme som er opprettet av friksjon og lagrer den.
6Et selvstendig næringsmiddelsystem som er skjult som bedriftskunst
Et japansk detaljhandelsselskap har utviklet et aquaponicsystem som brukes som et kunstverk på sykehus og sykehjem. Systemet er i stand til å vokse både fisk og planter; Nitratavfallet fra fisken brukes som gjødsel av plantene. Samtidig filtrerer plantene og renser vannet, som deretter røres tilbake i fisketanken - akkurat som et naturlig system (som en dam) ville fungere. Selv om det ikke skaper energi, bruker systemet heller ikke noe.
Storskala systemer som dette utvikles også for å bidra til å skape fornybare matkilder i verdensområder som ikke har mye vann. Siden vannet sykler kontinuerlig gjennom systemet, kan ørkenregioner med begrenset nedbør bruke den som en levedyktig måte for matproduksjon hele året.
I en alder av 14, redder Deepika Kurup allerede liv. Etter å ha lært at indiske barn vil drikke stagnerende, fyller bakterier vann fordi de ikke har en pålitelig kilde til rent vann, kom Deepika opp med en soldrevet vannrenser som er så billig det koster bare noen få cent. Det fungerer ved å utsette en blanding av sinkoksid og titanoksid til sollys, og starter en reaksjon som slår av bakterier i vannet.
Hvor effektiv er det? Etter bare noen timer i sollys kan solrensningsanlegget eliminere E. coli-bakterier og redusere koloformtal fra 8000 til bare 50, noe som gir trygt, rent drikkevann selv i områder som ikke har strøm.
4En generator drevet av menneskelig urin
Snakker om tenåringer: fire studenter i Nigeria har kommet opp med en kraftgenerator som går på en ressurs som alltid er tilgjengelig - human urin. Deres opprettelse bruker prosessen med elektrolyse til å isolere hydrogengass fra urin, som deretter brukes til å drive en generator. De kan få en hel seks timers kraft fra en liter urin, noe som ikke virker så mye før du vurderer at en normal person kommer ut omtrent to liter per dag.
3 Wave Powered Robot Travels 9000 Miles
The Wave Glider, utviklet av Liquid Robotics, er et ubemannet marint kjøretøy som bruker en unik kraftmakt: havbølger. Det patenterte systemet gjør det mulig for småbåtene å bevege seg fremover, så lenge det er enda den minste mengden bølgehandling på overflaten - som, som det viser seg, er hele tiden.
Nylig brøt Wave Glider verdensrekordet for avstand reist av et ubemannet kjøretøy som går over 9000 kilometer i løpet av et år. Under turen ble det pummeled av havstormer og til og med angrepet av haier.
2Fange energi fra togvibrasjoner
Det er energi rundt oss - og det venter bare på den rette enheten for å utnytte den. Etter å ha innsett at massevis av potensiell energi er skapt av vibrasjoner av et fartfart, setter forskere fra Stony Brook University sammen en enhet som vil samle inn energien og konvertere den til elektrisitet.
De hevder at enheten kan sette opp til 200 watt likestrøm. Hvis den ekstra strømmen ble brukt til å drive enheter på stasjonene, kunne den spare New York State alene $ 10 millioner hvert år. Faktor i nesten 141 000 miles (227 000 km) togspor over hele USA, og det bidrar til betydelige energibesparelser rundt.
1 Selvfyllende vannflaske
Utvikling av fornybare vannressurser er et av de mest presserende behovene til den moderne verden. Vannrensing og -behandling er en stor energidrift - og det tar ikke engang hensyn til de anslåtte en milliard mennesker som bor i regioner der ferskvann er lite. NBD Nano kan ha løsningen: de har skapt en vannflaske som påfyller seg selv.
Det som i utgangspunktet høres ut som magi, er faktisk ganske enkelt. Flasken har vanntiltrengende støt omgitt av vannavstøtende daler. Støtene tvinge luftbåren fuktighet til å kondensere på flaskens overflate. Disse dråpene skyves da gjennom daler og ned i flasken.
Sluttresultatet er at flasken faktisk vil fylle seg bare ved å sitte ute - og det vil gjøre dette til en hastighet så fort som 3 liter vann per time.
Andrew er freelance skribent og eier av den sexy, sexy HandleyNation Content Service. Når han ikke skriver, går han vanligvis på fotturer eller fjellklatring, eller bare nyter den friske North Carolina-luften.