Électricité inhabituelle. Les sources d'énergie alternative les plus inhabituelles Sources inhabituelles de courant électrique
9. Centrale électrique à vagues d'huîtres
Le flotteur jaune est la partie superficielle de la pompe, située à 15 mètres de profondeur, à un demi-kilomètre du rivage. Grâce à l’énergie des vagues, Oyster (« Oyster ») transfère l’eau vers une centrale hydroélectrique tout à fait ordinaire située sur terre. Le système est capable de générer jusqu’à 800 kW d’électricité, fournissant ainsi de la lumière et du chauffage à 80 foyers maximum.8. Biocarburants à base d'algues
Les algues contiennent jusqu'à 75 % d'huiles naturelles, poussent très rapidement et ne nécessitent ni terre arable ni eau pour l'irrigation. À partir d'un acre (4 047 m²) d'« herbiers marins », vous pouvez obtenir de 18 à 27 000 litres de biocarburant par an. A titre de comparaison : la canne à sucre, avec les mêmes intrants initiaux, ne produit que 3 600 litres de bioéthanol.7. Panneaux solaires dans les vitres
Les panneaux solaires standards convertissent l'énergie solaire en électricité avec un rendement de 10 à 20 % et leur fonctionnement est assez coûteux. Mais récemment, des scientifiques de l'Université de Californie ont développé panneaux transparentsà base de plastique relativement bon marché. Les piles tirent leur énergie de la lumière infrarouge et peuvent remplacer les vitres conventionnelles.6. Électricité volcanique
Le principe de fonctionnement d'une centrale géothermique est le même que celui d'une centrale thermique, mais à la place du charbon, on utilise la chaleur de l'intérieur de la terre. Les zones à forte activité volcanique, où le magma affleure, sont idéales pour extraire ce type d’énergie.5. Cellule solaire sphérique
Même par temps nuageux, le globe en verre rempli de liquide de Betaray est quatre fois plus efficace qu'un panneau solaire classique. Et même par temps clair, la sphère ne dort pas, extrayant l'énergie du clair de lune.4.Virus M13
Des scientifiques du Lawrence Berkeley National Laboratory (Californie) ont réussi à modifier le virus bactériophage M13 afin qu'il crée une charge électrique lorsque le matériau est déformé mécaniquement. Pour obtenir de l'électricité, appuyez simplement sur un bouton ou faites glisser votre doigt sur l'écran. Cependant, jusqu'à présent, la charge maximale obtenue par des « moyens infectieux » est égale aux capacités d'un quart de batterie à micro-doigt.3. Thorium
Le thorium est un métal radioactif semblable à l'uranium, mais capable de produire 90 fois plus d'énergie lors de sa désintégration. Dans la nature, on le trouve 3 à 4 fois plus souvent que l'uranium, et un seul gramme de cette substance équivaut à 7 400 gallons (33 640 litres) d'essence en termes de quantité de chaleur générée. 8 grammes de thorium suffisent à une voiture pour rouler plus de 100 ans ou 1,6 million de km sans faire le plein. De manière générale, Laser Power Systems a annoncé le début des travaux sur un moteur au thorium. Voyons!2. Moteur à micro-ondes
Comme on le sait, vaisseau spatial reçoit une impulsion pour le décollage en raison de l'éjection et de la combustion du carburant de fusée. Roger Scheuer a tenté d'effacer les fondamentaux de la physique. Son moteur EMDrive (nous en avons parlé) ne nécessite pas de carburant, créant une poussée utilisant des micro-ondes réfléchies par les parois intérieures d'un conteneur scellé. Plus à venir long-courrier: la force de traction d'un tel moteur n'est même pas suffisante pour jeter une pièce de monnaie hors de la table.1. Réacteur expérimental thermonucléaire international (ITER)
Le but d'ITER est de recréer les processus qui se déroulent à l'intérieur des étoiles. Contrairement à la fission nucléaire, nous parlons de la synthèse sûre et sans déchets de deux éléments. Après avoir reçu 50 mégawatts d’énergie, ITER restituera 500 mégawatts, soit suffisamment pour alimenter 130 000 foyers. Le lancement du réacteur, basé dans le sud de la France, interviendra au début des années 2030, et il ne sera connecté au réseau énergétique qu'en 2040.Le monde moderne s’oriente progressivement et régulièrement vers une utilisation plus large et plus active des sources d’énergie alternatives. L'humanité comprend parfaitement que le pétrole et le gaz s'épuiseront tôt ou tard, que l'énergie nucléaire, malgré tout son développement, ne peut toujours pas être sûre à 100 %, que le charbon est nocif pour l'environnement et est également considéré comme non renouvelable. ressources naturelles. C'est pourquoi aujourd'hui, un nombre croissant de scientifiques et de chercheurs travaillent dans le domaine de l'augmentation de l'efficacité et de la réduction des coûts de production d'électricité à partir de sources alternatives. Et s’il est aujourd’hui difficile de surprendre avec des centrales électriques solaires, éoliennes, thermiques, combinées et même offshore, est-il vrai que dans le monde qui nous entoure et au-delà, il existe encore des sources d’énergie respectueuses de l’environnement, peu étudiées mais peut-être prometteuses ?
Nous avons étudié les informations disponibles aujourd'hui et avons rassemblé pour vous 10 des sources d'énergie alternatives les plus insolites et exotiques, qui n'existeront peut-être pas demain, mais après-demain pourraient bien commencer à être activement utilisées par l'humanité.
1. Potentiel énergie thermique des océans, qui, comme nous le savons, couvrent la majeure partie de notre planète, pourraient bien être utilisées à l’avenir par l’homme pour produire de l’électricité. Une centrale électrique « océan chaud » produira de l’énergie grâce à la différence de température entre les eaux chaudes de surface et les eaux froides du fond.
2. Vous ne le réalisez peut-être pas, mais la nature sait depuis longtemps comment produire de l’électricité à cause de l'évaporation de l'eau. Après avoir examiné les plantes, les scientifiques modernes ont déjà développé un système similaire qui fonctionne grâce à la différence des propriétés électriques de l'eau et de l'air, dont les bulles sont pompées à l'intérieur de la feuille, comme une feuille de plante. En conséquence, un courant électrique est généré. Dans le même temps, les scientifiques sont plutôt optimistes quant aux perspectives possibles d'utilisation de cette technologie, notamment en raison de la capacité de ces systèmes à fonctionner non seulement comme générateurs, mais également comme batteries pour produire de l'énergie électrique.
3. Osmose- un processus naturel que les scientifiques utilisent depuis longtemps pour leurs besoins. Tout le monde connaît les filtres osmose inverse, mais tout le monde ne sait pas qu'aujourd'hui les ingénieurs développent un système fondamentalement nouveau pour produire de l'électricité à partir de l'eau salée des mers et des océans. De plus, ce principe repose également sur l’osmose.
Le caractère unique de ce processus réside dans la possibilité, à l’avenir, non seulement de fournir de manière indépendante les quantités d’énergie nécessaires aux processus de dessalement de l’eau, qui nécessitent aujourd’hui d’énormes coûts énergétiques, mais également de produire de l’électricité « à vendre ». Le principe de fonctionnement des « centrales à osmose » reposera sur le processus inverse du dessalement. Les scientifiques savent que lorsqu'on y ajoute eau douce l'eau de mer salée déclenche un processus appelé « électrodialyse inverse », grâce auquel de l'électricité est produite. Dans le même cas, si les recherches menées aujourd'hui démontrent leur viabilité économique, de telles centrales électriques pourraient être installées à l'embouchure des rivières, là où se produit le mélange naturel de l'eau de mer et de l'eau douce.
4. Les ingénieurs de Joule Biotechnologies ont développé une solution entièrement technologie innovante obtenir des sources d'énergie, appelées glioculture. Les ingénieurs proposent d'utiliser un mélange d'hydrocarbures, de nutriments, d'eau et de micro-organismes photosynthétiques, qui utiliseront la lumière du soleil comme source d'énergie. Grâce à l'activité vitale des micro-organismes, nous pourrons obtenir immédiatement des hydrocarbures ou de l'alcool qui ne nécessitent pas de purification.
5. Utilisation d'hélium-3. Cet isotope non radioactif a un très fort potentiel de production d’électricité par fusion nucléaire, mais il est très rare sur Terre, mais on le trouve en abondance sur la Lune. On estime que le développement de la Lune pourrait s'avérer être une direction très prometteuse, et aujourd'hui les scientifiques ont déjà créé plusieurs projets dont la mise en œuvre pourrait commencer dans un avenir proche. En particulier, qualifiant l'hélium-3 de source d'énergie du futur, la société russe Energia envisage de commencer son développement industriel sur un satellite de notre planète au plus tard en 2020.
6. Piézo-électricité– cette méthode d'obtention d'énergie est utilisée par l'homme depuis longtemps. Cependant, à une échelle miniature plutôt qu’à une échelle industrielle. Pendant ce temps, les scientifiques n'excluent pas que l'utilisation de l'énergie cinétique issue du mouvement humain à l'avenir puisse devenir un processus assez prometteur.
Étant donné que la piézoélectricité est produite par certains matériaux en réponse à des contraintes mécaniques, il suffit simplement de créer un revêtement de sol à partir de matériaux similaires, de le placer dans les endroits avec la plus grande concentration de personnes en mouvement, et nous obtiendrons une nouvelle source d'énergie gratuite. De plus, un principe similaire peut être mis en œuvre dans une grande variété d'options, par exemple, l'électricité peut être générée par la semelle d'une chaussure.
7. Énergie solaire est « recyclé » avec succès sur Terre depuis longtemps, mais en raison de la présence de l’atmosphère, une grande partie de celui-ci se dissipe simplement sans atteindre directement la surface de notre planète. Si des panneaux solaires sont placés dans l’espace, leur efficacité sera décuplée. À propos, des photocellules similaires sont utilisées depuis longtemps sur les satellites lancés depuis la Terre.
8. Excrément– ils sont déjà utilisés avec plus de succès par l’homme d’aujourd’hui, notamment pour la production de biogaz. À l'avenir, les scientifiques n'excluent pas que les eaux usées humaines soient également utilisées de manière très active comme sources d'énergie alternatives. Par exemple, aujourd'hui, en Suède, ils tentent de lancer une technologie pour alimenter les moteurs des bus urbains, basée sur le principe de l'utilisation de piles à combustible microbiennes qui, au cours de leur vie, génèrent du courant électrique et utilisent des excréments pour produire de l'énergie.
9. Centrales électriques à vortex– des prototypes de tels systèmes ont déjà été créés aujourd’hui. Le principe de fonctionnement de ces systèmes repose sur la possibilité d'obtenir de l'énergie à partir de courants d'eau lents pouvant créer des tourbillons. Et ce sont précisément eux, les tourbillons, que les scientifiques proposent d'utiliser pour la production d'énergie.
Les tourbillons forment un environnement aquatique instable dans lequel un objet placé se déplace vers le bas ou vers le haut, ou se déplace dans un plan horizontal. L’énergie mécanique ainsi créée peut être facilement convertie en énergie électrique ; heureusement, il existe aujourd’hui une grande variété de systèmes et de technologies similaires.
10. L'énergie des montagnes. Un nouveau type d'énergie géothermique a été obtenu grâce à des expériences en injectant de l'eau salée en profondeur dans des roches dont la température, en raison de la désintégration des éléments radioactifs présents dans la croûte terrestre et dans le manteau le plus chaud de la Terre, est très élevée. La suite du processus est simple et étudiée. Lorsqu'elle est chauffée, l'eau se transforme en vapeur, qui alimente une turbine qui produit de l'électricité. De plus, la puissance d'une telle centrale peut être facilement ajustée en contrôlant l'approvisionnement en eau froide salée.
Ce n'est un secret pour personne que les ressources utilisées par l'humanité aujourd'hui sont limitées. De plus, leur extraction et leur utilisation ultérieures peuvent conduire non seulement à des catastrophes énergétiques, mais également à des catastrophes environnementales. Les ressources traditionnellement utilisées par l’humanité – charbon, gaz et pétrole – s’épuiseront d’ici quelques décennies et des mesures doivent être prises dès maintenant, à notre époque. Bien sûr, nous pouvons espérer que nous retrouverons à nouveau des gisements riches, comme c'était le cas dans la première moitié du siècle dernier, mais les scientifiques sont sûrs que des gisements aussi importants n'existent plus. Mais dans tous les cas, même la découverte de nouveaux gisements ne fera que retarder l'inévitable ; il est nécessaire de trouver des moyens de produire de l'énergie alternative et de se tourner vers des ressources renouvelables comme le vent, le soleil, énergie géothermique, l'énergie des flux d'eau et autres, et parallèlement, il est nécessaire de poursuivre le développement de technologies d'économie d'énergie.
Dans cet article, nous examinerons plusieurs des idées les plus prometteuses, de l’avis des scientifiques modernes, sur lesquelles sera construit le secteur énergétique du futur.
Stations solaires
Les gens se demandent depuis longtemps s'il était possible de chauffer de l'eau sous les rayons du soleil, de sécher les vêtements et la poterie avant de l'envoyer au four, mais ces méthodes ne peuvent pas être qualifiées d'efficaces. Les premiers moyens techniques permettant de convertir l’énergie solaire sont apparus au XVIIIe siècle. Le scientifique français J. Buffon a montré une expérience dans laquelle il a réussi à enflammer du bois sec à une distance d'environ 70 mètres à l'aide d'un grand miroir concave par temps clair. Son compatriote, le célèbre scientifique A. Lavoisier, utilisait des lentilles pour concentrer l'énergie du soleil, et en Angleterre ils créèrent du verre biconvexe qui, en focalisant les rayons du soleil, fit fondre la fonte en quelques minutes seulement.
Les naturalistes ont mené de nombreuses expériences qui ont prouvé que le soleil est possible sur Terre. Cependant, la batterie solaire, qui permettrait de convertir l’énergie solaire en énergie mécanique, est apparue relativement récemment, en 1953. Il a été créé par des scientifiques de l’Agence nationale aérospatiale des États-Unis. Déjà en 1959, une batterie solaire était utilisée pour la première fois pour équiper un satellite spatial.
Peut-être même alors, après avoir réalisé que de telles batteries sont beaucoup plus efficaces dans l'espace, les scientifiques ont eu l'idée de créer des stations solaires spatiales, car en une heure, le soleil génère autant d'énergie que l'ensemble de l'humanité n'en consomme pas. par an, alors pourquoi ne pas l'utiliser ? À quoi ressemblera l’industrie de l’énergie solaire du futur ?
D'une part, il semble que l'utilisation énergie solaire option idéale. Cependant, le coût d’une immense station solaire spatiale est très élevé et, en outre, son fonctionnement sera coûteux. Au fil du temps, lorsque de nouvelles technologies de transport de marchandises dans l'espace seront introduites, ainsi que de nouveaux matériaux, la mise en œuvre d'un tel projet deviendra possible, mais pour l'instant, nous ne pouvons utiliser que des batteries relativement petites à la surface de la planète. Beaucoup diront que c'est aussi une bonne chose. Oui, c'est possible dans une maison privée, mais pour approvisionner en énergie les grandes villes, il faut donc soit beaucoup de panneaux solaires, soit une technologie qui les rendra plus efficaces.
L'aspect économique de la question est également présent ici : tout budget souffrira grandement s'il se voit confier la tâche de convertir une ville entière (ou un pays entier) aux panneaux solaires. Il semblerait qu'il serait possible d'obliger les citadins à payer certaines sommes pour le rééquipement, mais dans ce cas ils seront mécontents, car si les gens étaient prêts à faire de telles dépenses, ils l'auraient fait eux-mêmes depuis longtemps : tout le monde a la possibilité d'acheter une batterie solaire.
Il existe un autre paradoxe concernant l’énergie solaire : les coûts de production. Convertir l'énergie solaire directement en électricité n'est pas la solution la plus efficace. Jusqu'à présent, on n'a pas trouvé de meilleur moyen que d'utiliser les rayons du soleil pour chauffer l'eau qui, se transformant en vapeur, fait tourner une dynamo. Dans ce cas, la perte d'énergie est minime. L’humanité veut utiliser des panneaux solaires et des stations solaires « écologiques » pour économiser les ressources sur terre, mais un tel projet nécessitera une énorme quantité de ces mêmes ressources et d’énergie « non écologique ». Par exemple, une centrale solaire d'une superficie d'environ deux kilomètres carrés a été récemment construite en France. Le coût de la construction était d'environ 110 millions d'euros, sans compter les frais d'exploitation. Avec tout cela, il convient de garder à l’esprit que la durée de vie de tels mécanismes est d’environ 25 ans.
Vent
L'énergie éolienne est également utilisée par les humains depuis l'Antiquité, la plupart exemple simple peut être appelé voile et moulins à vent. Les éoliennes sont encore utilisées aujourd'hui et elles sont particulièrement efficaces dans les zones à vents constants, comme la côte. Les scientifiques proposent constamment des idées sur la manière de moderniser les dispositifs existants de conversion de l'énergie éolienne, l'un d'entre eux étant les éoliennes sous forme de turbines flottantes. En raison de leur rotation constante, ils pourraient « se suspendre » dans les airs à une distance de plusieurs centaines de mètres du sol, là où le vent est fort et constant. Cela contribuerait à électrifier les zones rurales où les éoliennes standards ne sont pas possibles. De plus, ces turbines flottantes pourraient être équipées de modules Internet, à l'aide desquels les utilisateurs auraient accès au World Wide Web.
Marées et vagues
L’essor des énergies solaire et éolienne s’estompe peu à peu, et d’autres énergies naturelles suscitent l’intérêt des chercheurs. L'utilisation du flux et du reflux est considérée comme plus prometteuse. Déjà, une centaine d'entreprises dans le monde travaillent sur cette question, et plusieurs projets ont prouvé l'efficacité de cette méthode de production d'électricité. L'avantage par rapport à l'énergie solaire est que les pertes lors de la conversion d'une énergie en une autre sont minimes : un raz de marée fait tourner une énorme turbine qui produit de l'électricité.
Le projet Oyster est une idée visant à installer une vanne à charnière au fond de l'océan qui poussera l'eau vers le rivage, faisant ainsi tourner une simple turbine hydroélectrique. Une seule de ces installations pourrait fournir de l’électricité à un petit quartier.
Les raz de marée sont déjà utilisés avec succès en Australie : des usines de dessalement fonctionnant avec ce type d'énergie ont été installées dans la ville de Perth. Leur travail permet de fournir de l'eau douce à environ un demi-million de personnes. L'énergie naturelle et l'industrie peuvent également être combinées dans ce secteur de production d'énergie.
L’utilisation est quelque peu différente des technologies que nous avons l’habitude de voir dans les centrales hydroélectriques fluviales. Les centrales hydroélectriques nuisent souvent à l'environnement : les zones environnantes sont inondées et l'écosystème est détruit, mais les centrales fonctionnant sur raz-de-marée sont à cet égard beaucoup plus sûres.
L'énergie humaine
L’un des projets les plus fantastiques de notre liste est l’utilisation de l’énergie des personnes vivantes. Cela semble époustouflant et même quelque peu terrifiant, mais ce n’est pas si effrayant. Les scientifiques chérissent l'idée de savoir comment utiliser l'énergie mécanique du mouvement. Ces projets portent sur la microélectronique et les nanotechnologies à faible consommation énergétique. Même si cela ressemble à une utopie, il n’y a pas de réels développements, mais l’idée est très intéressante et ne quitte pas l’esprit des scientifiques. D'accord, les appareils qui, comme une montre automatique, se rechargeront en passant votre doigt sur le capteur, ou simplement en suspendant une tablette ou un téléphone dans votre sac en marchant, seront très pratiques. Sans parler des vêtements qui, remplis de divers micro-appareils, pourraient convertir l'énergie du mouvement humain en électricité.
Au Lawrence Laboratory de Berkeley, par exemple, des scientifiques ont tenté de mettre en œuvre l'idée d'utiliser des virus pour pressuriser l'électricité. Il existe également de petits mécanismes alimentés par le mouvement, mais cette technologie n'a pas encore été mise en production. Oui, la crise énergétique mondiale ne peut pas être résolue de cette manière : combien de personnes devront « tourner les pédales » pour faire fonctionner une usine entière ? Mais en tant que mesure utilisée dans un complexe, la théorie est tout à fait viable.
De telles technologies seront particulièrement efficaces dans les endroits difficiles d'accès, dans les stations polaires, dans les montagnes et la taïga, parmi les voyageurs et les touristes qui n'ont pas toujours la possibilité de recharger leur gadget, mais il est important de rester en contact, surtout si le Le groupe se trouve dans une situation critique. Tant de choses pourraient être évitées si les gens disposaient toujours d’un appareil de communication fiable qui ne dépendait pas d’une prise murale.
Piles à combustible à hydrogène
Peut-être que chaque propriétaire de voiture, en regardant l'indicateur de quantité d'essence proche de zéro, a pensé à quel point ce serait formidable si la voiture roulait sur l'eau. Mais maintenant, ses atomes ont attiré l'attention des scientifiques comme de véritables objets énergétiques. Le fait est que les particules d’hydrogène – le gaz le plus répandu dans l’univers – contiennent une énorme quantité d’énergie. De plus, le moteur brûle ce gaz sans pratiquement aucun sous-produit, ce qui signifie que nous obtenons un carburant très respectueux de l'environnement.
L’hydrogène alimente certains modules et navettes de l’ISS, mais sur Terre, il existe principalement sous forme de composés tels que l’eau. Dans les années 80, la Russie a développé des avions utilisant l’hydrogène comme carburant ; ces technologies ont même été mises en pratique et des modèles expérimentaux ont prouvé leur efficacité. Lorsque l’hydrogène est séparé, il est transféré vers une pile à combustible spéciale, après quoi de l’électricité peut être directement produite. Ce n’est pas l’énergie du futur, c’est déjà la réalité. Des voitures similaires sont déjà produites en assez grande quantité. La société Honda, afin de souligner la polyvalence de la source d'énergie et de la voiture dans son ensemble, a mené une expérience à la suite de laquelle la voiture a été connectée à un réseau électrique. réseau domestique, mais pas pour se recharger. Une voiture peut fournir de l'énergie maison privée pendant plusieurs jours, ou parcourir près de cinq cents kilomètres sans faire le plein.
Le seul inconvénient d’une telle source d’énergie est à l'heure actuelle- c'est le coût relativement élevé de ces voitures respectueuses de l'environnement et, bien sûr, assez petite quantité de stations-service à hydrogène, mais de nombreux pays envisagent déjà d'en construire. Par exemple, en Allemagne, il est déjà prévu d’installer une centaine de stations-service d’ici 2017.
Chaleur de la terre
La conversion de l'énergie thermique en électricité est l'essence même de l'énergie géothermique. Dans certains pays où le recours à d’autres industries est difficile, son utilisation est assez large. Par exemple, aux Philippines, 27 % de toute l'électricité provient de centrales géothermiques, et en Islande, ce chiffre est d'environ 30 %. L'essence de cette méthode de production d'énergie est assez simple, le mécanisme est similaire au simple locomotive à vapeur. Pour atteindre le prétendu « lac » de magma, il est nécessaire de forer un puits par lequel l’eau est fournie. Au contact du magma chaud, l’eau se transforme instantanément en vapeur. Il s'élève là où il fait tourner une turbine mécanique, générant ainsi de l'électricité.
L’avenir de l’énergie géothermique réside dans la découverte de grands « dépôts » de magma. Par exemple, dans l'Islande susmentionnée, ils ont réussi : en une fraction de seconde, un magma chaud a transformé toute l'eau injectée en vapeur à une température d'environ 450 degrés Celsius, ce qui est un record absolu. Vapeur similaire haute pression capable d'augmenter plusieurs fois l'efficacité d'une station géothermique, cela pourrait être un moteur pour le développement de l'énergie géothermique dans le monde entier, notamment dans les zones saturées de volcans et de sources thermales.
Utilisation des déchets nucléaires
L'énergie nucléaire, autrefois, produisait une vraie sensation. C’était le cas jusqu’à ce que les gens réalisent le danger de ce secteur énergétique. Des accidents sont possibles, personne n'est à l'abri de tels cas, mais ils sont très rares, mais des déchets radioactifs apparaissent régulièrement et jusqu'à récemment, les scientifiques ne pouvaient pas résoudre ce problème. Le fait est que les barres d’uranium, le « combustible » traditionnel des centrales nucléaires, ne peuvent être utilisées qu’à hauteur de 5 %. Une fois cette petite partie épuisée, la tige entière est envoyée à la « décharge ».
Auparavant, on utilisait une technologie dans laquelle les tiges étaient immergées dans l'eau, ce qui ralentissait les neutrons et maintenait une réaction stable. Désormais, ils utilisent du sodium liquide au lieu de l’eau. Ce remplacement permet non seulement d'utiliser la totalité du volume d'uranium, mais aussi de traiter des dizaines de milliers de tonnes de déchets radioactifs.
Il est important de débarrasser la planète des déchets d’énergie nucléaire, mais il y a un « mais » dans la technologie elle-même. L'uranium est une ressource et son approvisionnement sur Terre est limité. Si la planète entière est transférée exclusivement à l'énergie obtenue à partir de centrales nucléaires (par exemple, aux États-Unis, les centrales nucléaires ne produisent que 20 % de toute l'électricité consommée), les réserves d'uranium s'épuiseront assez rapidement, ce qui conduira à nouveau l'humanité à le seuil d'une crise énergétique, donc l'énergie nucléaire, bien que modernisée, n'est qu'une mesure temporaire.
Combustible végétal
Même Henry Ford, après avoir créé son modèle T, s'attendait à ce qu'il fonctionne déjà au biocarburant. Cependant, à cette époque, de nouveaux gisements de pétrole ont été découverts et le besoin de sources d'énergie alternatives a disparu pendant plusieurs décennies, mais il réapparaît aujourd'hui.
Au cours des quinze dernières années, l’utilisation de carburants végétaux tels que l’éthanol et le biodiesel a été multipliée par plusieurs. Ils sont utilisés à la fois comme sources d’énergie indépendantes et comme additifs à l’essence. Il y a quelque temps, les espoirs reposaient sur une culture spéciale de mil appelée « canola ». Il est totalement impropre à l'alimentation humaine ou animale, mais sa teneur élevée en huile. À partir de cette huile, ils ont commencé à produire du « biodiesel ». Mais cette culture prendra trop de place si vous essayez d’en cultiver suffisamment pour fournir du carburant à au moins une partie de la planète.
Les scientifiques parlent désormais d’utiliser des algues. Leur teneur en huile est d'environ 50 %, ce qui facilitera l'extraction du pétrole, et les déchets pourront être transformés en engrais, sur la base desquels de nouvelles algues seront cultivées. L'idée est jugée intéressante, mais n'a pas encore prouvé sa viabilité : les expériences réussies dans ce domaine n'ont pas encore été publiées.
Fusion
Selon les scientifiques modernes, le futur secteur énergétique mondial est impossible sans la technologie. Il s'agit actuellement du développement le plus prometteur, dans lequel des milliards de dollars sont déjà investis.
B utilise l'énergie de fission. C'est dangereux car il existe une menace d'une réaction incontrôlée qui détruirait le réacteur et entraînerait la libération d'une énorme quantité de substances radioactives : peut-être que tout le monde se souvient de l'accident de la centrale nucléaire de Tchernobyl.
Les réactions de fusion, comme leur nom l’indique, utilisent l’énergie libérée lorsque les atomes fusionnent. Ainsi, contrairement à la fission atomique, aucun déchet radioactif n’est produit.
Le principal problème est qu'à la suite de la fusion thermonucléaire, il se forme une substance qui a une telle haute température, ce qui pourrait détruire tout le réacteur.
L'avenir est la réalité. Et les fantasmes ici sont inappropriés : à l'heure actuelle, la construction d'un réacteur a déjà commencé sur le territoire français. Plusieurs milliards de dollars ont été investis dans le projet pilote, financé par de nombreux pays, parmi lesquels, outre l'UE, la Chine et le Japon, les États-Unis, la Russie et d'autres. Initialement, le lancement des premières expériences était prévu en 2016, mais les calculs ont montré que le budget était trop petit (au lieu de 5 milliards, il en fallait 19), et le lancement a été reporté de 9 ans supplémentaires. Peut-être que dans quelques années nous verrons de quoi l’énergie thermonucléaire est capable.
Problèmes du présent et opportunités du futur
Non seulement les scientifiques, mais aussi les écrivains de science-fiction, donnent de nombreuses idées pour mettre en œuvre la technologie du futur dans le secteur énergétique, mais tout le monde s'accorde à dire que jusqu'à présent, aucune des options proposées ne peut répondre pleinement à tous les besoins de notre civilisation. Par exemple, si toutes les voitures aux États-Unis fonctionnaient au biocarburant, il faudrait planter des champs de canola sur une superficie équivalente à la moitié du pays, sans tenir compte du fait qu'il n'y a pas beaucoup de terres propices à l'agriculture aux États-Unis. . De plus, jusqu’à présent, toutes les méthodes de production d’énergie alternative sont coûteuses. Peut-être que tous les citadins ordinaires conviennent qu’il est important d’utiliser des ressources renouvelables et respectueuses de l’environnement, mais pas lorsqu’on leur explique actuellement le coût d’une telle transition. Les scientifiques ont encore beaucoup de travail à faire dans ce domaine. De nouvelles découvertes, de nouveaux matériaux, de nouvelles idées - tout cela aidera l'humanité à faire face avec succès à la crise émergente des ressources. Les problèmes planétaires ne peuvent être résolus que par des mesures globales. Dans certaines régions, il est plus pratique d’utiliser la production d’énergie éolienne, dans d’autres, il est plus pratique d’utiliser des panneaux solaires, etc. Mais le facteur principal sera peut-être la réduction de la consommation d'énergie en général et la création de technologies économes en énergie. Chacun doit comprendre qu’il est responsable de la planète et chacun doit se poser la question : « Quelle énergie dois-je choisir pour l’avenir ? Avant de passer à d’autres ressources, chacun doit prendre conscience que cela est vraiment nécessaire. Seulement quand approche intégrée sera en mesure de résoudre le problème de la consommation d’énergie.
Événements
La plupart des gens conviendraient que les combustibles fossiles doivent cesser. C'est la cause de la pollution de l'environnement, des guerres et du changement climatique.
Heureusement, depuis de nombreuses années, les scientifiques recherchent solutions alternatives, comme l’énergie éolienne et l’énergie solaire. Mais il ne sera pas possible d’utiliser l’énergie éolienne et solaire partout.
Les scientifiques continuent donc de chercher une énergie bon marché et efficace, explorant des sources peu connues. Certains d’entre eux peuvent sembler un peu inhabituels, voire drôles et irréalistes, et dans certains cas, terribles.
"Je pense que la solution au problème à venir besoins énergétiques, nous devrions le prendre très au sérieux", dit-il Bobby Sumpter, scientifique principal au Laboratoire national d'Oak Ridge. Cela peut être quelque chose de naturel et en même temps nous parvenir gratuitement et être efficace.
"Nous ne devons pas rejeter même le plus des idées inhabituelles", note Diego del Castillo Negrete du même laboratoire.
Donc, 10 sources d'énergie les plus inhabituelles et étranges , qui sont pratiquement en dehors des normes connues et acceptées. Mais qui sait, peut-être qu’un jour nous utiliserons du sucre pour recharger un ordinateur portable, des bactéries pour alimenter une voiture ou des cadavres pour chauffer des bâtiments.
Sucre
Si vous mettez du sucre dans le réservoir d'essence d'une voiture, vous pouvez endommager son moteur - c'est un fait bien connu. Mais un jour, le sucre pourrait devenir un excellent carburant pour une voiture.
Chercheurs et chimistes de Université de technologie Virginia développe un moyen de convertir le sucre en hydrogène, qui peut être utilisé dans les piles à combustible.
Les scientifiques combinent du sucre, de l'eau et 13 enzymes puissantes dans un réacteur, convertissant le mélange en hydrogène et dioxyde de carbone. L'hydrogène est pompé à travers la pile à combustible pour produire de l'énergie. Ce procédé fournit trois fois plus d'hydrogène que les autres méthodes traditionnelles, ce qui entraîne des économies.
Mais malheureusement, il faudra des décennies avant que les consommateurs ajoutent du sucre à leurs réservoirs d’essence. Au contraire, nous allons bientôt charger les ordinateurs portables, les téléphones portables et autres appareils électroniques avec des batteries à base de sucre : à court terme, il est prévu d'utiliser la même technologie pour créer des batteries similaires.
vent solaire
L’espace dispose de cent milliards de fois plus d’énergie que ce dont l’humanité entière a actuellement besoin. Cette énergie est appelée vent solaire- un flux de particules chargées se propageant depuis le soleil.
Brooks Harrop et Dirk Schulze-Makuch espèrent capturer ces particules à l'aide d'un satellite en orbite autour du Soleil et de la Terre.
Le satellite disposera d'un long fil de cuivre pour capturer les électrons. Grâce à un laser infrarouge, cette énergie sera envoyée sur Terre.
Mais le satellite présente certains problèmes techniques que les chercheurs tentent de résoudre : il n'a aucune protection contre les débris spatiaux et une partie de l'énergie sera perdue, et construire un faisceau laser capable de parcourir des millions de kilomètres n'est pas non plus une tâche facile.
Il semble plus réaliste d’utiliser ce satellite pour fournir de l’énergie aux vaisseaux spatiaux proches.
Excrément
Beaucoup de gens pensent que les excréments doivent être éliminés immédiatement. Mais les matières fécales contiennent du méthane, un gaz incolore et inodore qui peut être utilisé de la même manière que le gaz naturel.
Ainsi, il existe deux projets visant à transformer les excréments de chiens : Park Spark à Cambridge et Norcal Waste à San Francisco.
Dans les deux cas, ceux qui promènent leurs animaux de compagnie sont encouragés à utiliser des sacs biodégradables qui, une fois remplis, sont placés dans un grand conteneur réacteur. À l’intérieur, des micro-organismes traitent les excréments, libérant du méthane comme sous-produit.
En Pennsylvanie, une ferme laitière utilise le fumier de vache comme source d'énergie. Six cents vaches, qui produisent quotidiennement 18 000 gallons de fumier, font économiser à la ferme 60 000 $ par an.
Les déchets sont utilisés pour produire de l’électricité, comme engrais et comme combustible de chauffage.
Les déchets humains ne sont pas non plus en reste. Les ingénieurs de Wessex Water ont calculé que les déchets de 70 maisons pourraient générer suffisamment d’essence pour parcourir 16 000 kilomètres avec une voiture.
À l'École d'ingénierie et de sciences physiques d'Édimbourg, des scientifiques cherchent un moyen de créer la première pile à combustible au monde à partir... d'urine. L'urée est un composé organique disponible, non toxique et riche en azote.
Personnes : vivantes et mortes
Lorsque vous vous trouvez dans un métro bondé en plein été, n’oubliez pas que la chaleur du corps humain peut réchauffer tous les bâtiments, y compris les bureaux, les appartements et les magasins.
C'est exactement ainsi que Jernhuset prévoit de chauffer des bâtiments à Stockholm, en Suède et à Paris. La chaleur dégagée par les passagers transitant par la gare centrale de Stockholm chauffera l'eau des canalisations, qui sera ensuite pompée vers les systèmes de ventilation du bâtiment.
Un projet sera mis en œuvre à Paris, selon lequel la chaleur du corps humain sera utilisée pour chauffer 17 appartements dans un immeuble situé juste au-dessus d'une station de métro.
Au Royaume-Uni, dans l'un des crématoriums, les gaz libérés après la crémation sont également utilisés pour chauffer le bâtiment.
Vibrations
Le club Watt de Rotterdam, aux Pays-Bas, utilise les vibrations des gens sur la piste de danse pour créer un spectacle de lumière. Les vibrations sont captées par des matériaux « piézoélectriques ».
L’utilisation de technologies piézoélectriques pour la production d’énergie est également envisagée au sein de l’armée américaine. Ils sont insérés dans les bottes des soldats et leur énergie est utilisée pour charger des radios et d'autres appareils portables.
Bien qu’il s’agisse d’une source d’énergie renouvelable intéressante avec un grand potentiel, elle est intrinsèquement coûteuse.
Le club a dépensé 257 000 $ pour 270 mètres carrés de piste de danse. Mais il est prévu d'améliorer la production à l'avenir, de sorte que les mouvements de danse pourraient être électriques.
Boue
La municipalité californienne produit à elle seule 700 000 tonnes de boues - des dépôts insolubles issus de l'eau des chaudières à vapeur sous forme de boues ou de morceaux solides. Ce matériau suffit à créer 10 millions de kilowattheures d’électricité par jour.
À l’Université du Nevada, ces boues sont séchées pour produire du carburant pour un processus de gazéification qui les transforme en électricité. La machine transforme les boues collantes en poudre de biocarburant à une température relativement basse dans un lit fluidisé de sable et de sel.
La technologie vise à permettre aux entreprises d’économiser sur le transport des déchets et l’électricité. Et bien que les recherches soient toujours en cours, des estimations préliminaires indiquent que le système pourrait potentiellement générer 25 000 kilowattheures par jour.
Méduse
Les méduses qui brillent dans le noir contiennent des matières premières pour un nouveau type de pile à combustible. Leur éclat est produit par une protéine fluorescente verte appelée GFP.
Une équipe de scientifiques de l’Université de technologie Chalmers de Göteborg, en Suède, a placé une goutte de GFP sur des électrodes en aluminium et l’a exposée à une lumière ultraviolette.
La protéine libère des électrons qui peuvent être utilisés pour produire de l’électricité.
Les mêmes protéines ont été utilisées pour créer des biopiles, qui produisent de l’électricité sans source de lumière externe. Au lieu de cela, l'appareil utilisait un mélange produits chimiques, comme les enzymes magnésium et luciférase, que possèdent les lucioles.
Ces piles à combustible pourraient être utilisées dans de petits nanodispositifs qui pourraient, par exemple, être implantés pour diagnostiquer ou traiter des maladies.
Des lacs qui explosent
Il existe trois « lacs explosifs » connus dans le monde, ainsi nommés en raison de leur teneur élevée en méthane et en dioxyde de carbone, qui s'accumulent en raison des différences de température et de densité de l'eau.
Lorsque la température change, des gaz remontent à la surface : un effet similaire à celui que l’on aurait en secouant une bouteille de soda. Les gaz tuent les animaux et les personnes vivant à proximité. Une situation similaire s'est produite le 15 août 1984, lorsque le lac Nyos au Cameroun a libéré un énorme nuage de dioxyde de carbone concentré, asphyxiant instantanément des centaines de personnes et d'animaux.
Au Rwanda, un tel endroit est le lac Kivu. Mais le gouvernement local a pris l'initiative et a construit une centrale électrique qui aspire les gaz nocifs du lac et alimente trois grands générateurs.
Ils produisent 3,6 mégawatts d'électricité. On espère que dans les prochaines années, il y aura suffisamment d’énergie pour alimenter un tiers du pays.
Bactéries
Il existe des milliards de bactéries vivant à l’état sauvage. Comme tout organisme vivant, lorsque l’approvisionnement alimentaire est limité, ils ont leur propre stratégie de survie.
La bactérie E. coli stocke le carburant sous forme d’acides gras qui ressemblent au polyester. Les acides gras sont nécessaires à la production de biodiesel.
Ainsi, les scientifiques recherchent un moyen de modifier génétiquement les micro-organismes E. coli pour surproduire des acides.
Ils ont éliminé les enzymes des bactéries pour augmenter la quantité d'acides gras.
Les acides gras ont ensuite été déshydratés pour éliminer l’oxygène, transformant ainsi les bactéries en carburant diesel.
Il s’avère que ces mêmes bactéries nous rendent malades et peuvent servir de carburant pour le transport.
Nanotubes de carbone
Les nanotubes de carbone sont des tubes creux constitués d'atomes de carbone.
Les utilisations potentielles de ces tubes vont du tissu blindé à un ascenseur qui pourrait voyager entre la Terre et la Lune.
Des scientifiques du Massachusetts Institute of Technology ont découvert un moyen d'utiliser des nanotubes pour récolter l'énergie solaire.
Les nanotubes peuvent fonctionner comme une antenne pour capter la lumière du soleil dans les panneaux solaires.