Кое-что из новостей энергетики

«Одной из первых совместных инициатив станет разработка мощного литиево-ионного аккумулятора, способного обеспечивать электричеством среднюю японскую квартиру в течение целой недели», - сообщил Фумио Отсубо (Fumio Otsubo), президент корпорации Panasonic.»

Подобный аккумулятор может оказаться прекрасной альтернативой домашним солнечным батареям и топливным элементам, способным генерировать энергию, но не пригодным для ее хранения. Устройство также будет оснащено специальной системой, которая позволит домовладельцам следить за потреблением электрической энергии и сможет выводить соответствующую информацию на экран телевизора.

О перспективах поставки решения на мировой рынок пока ничего не известно. Впрочем и сами жители «страны восходящего солнца» увидят аккумулятор на прилавках магазинов не ранее 2011 года.

Разработка японских ученых позволит электродам сохранять свои рабочие свойства на протяжении долгого периода времени, несмотря на их деформацию в результате многократной зарядки и перезарядки батареи. Источники питания, созданные на базе новой технологии, без труда прослужат пару десятков лет.

По словам производителя, новый источник питания сможет выдержать около 10 000 полных циклов перезарядки, то есть в 10 больше, чем любая из существующих батарей, включая современные «долгоиграющие» аккумуляторы для ноутбуков. Корпорация Apple утверждает, что аккумуляторы MacBook или MacBook Pro могут перезаряжаться 1 000 раз в течение 5 лет активной эксплуатации. Обычные батареи для ноутбуков выдерживают примерно 300 циклов перезарядки.

Eamex планирует начать поставки батарей с удельной мощностью 10,000 ватт на килограмм к концу 2010 года. Изначально инновационные источники питания будут использоваться в транспортных средствах, таких как электромобили и скутеры, для которых продолжительность работы аккумулятора является одним из наиболее важных требований. Впоследствии эта же технология может быть адаптирована для более компактных устройств. К примеру, система позволит хранить энергию, накопленную домашней солнечной электростанцией, и использовать ее для зарядки ноутбуков.

Сейчас ученые под руководством Дона Боннела (Dawn Bonnell) добились получения электрического тока силой в 1 ампер и напряжением 1 Вольт от образца диаметром с человеческий волос и длиной 1 дюйм (примерно 2,54 см). Авторы надеются, что им удастся быстро нарастить уровень получаемой энергии за счет неиспользуемых фотоэлектрических участков и других резервов. Так, сейчас электричество генерируют лишь 10% от всех находящихся на поверхности микросхемы элементов. Кроме того, ученые хотят превратить нынешние плоские массивы фотоэлементов, интегрированные с традиционной электронной микросхемой, в трехмерные структуры, где на каждом слое будет расположено множество фотоэлектрических преобразователей.

Кроме перспективы использования таких гибридных микросхем в бытовой технике, например, для превращения сенсорного экрана одновременно в источник питания и процессор, новые фотоэлектрические чипы имеют еще одно перспективное приложение. В частности, ученые хотят довести концепцию преобразования света до абсолюта – микросхема будет питаться от света и оперировать световыми импульсами. В перспективе подобные «фоточипы» могут поднять вычислительные мощности на новый уровень – вместо нынешних нулей и единиц в двоичной системе счисления можно будет записывать информацию в виде света с определенной длиной волны. Например, красный, зеленый, синий и желтый свет будут обозначать соответственно 0,1,2 и 3 в четвертичной системе счисления. Как надеются разработчики, огромный потенциал хранения информации при использовании полностью оптической памяти позволит в какой-то момент запустить компьютер, полностью моделирующий работу человеческого мозга, работающего сразу с огромными объемами информации. Само собой, новая технология пока существует лишь за стенами лабораторий и крайне далека не только от практических применений, но и от серийного выпуска.

Солнечный элемент, содержащий медь (Cu), олово (Sn), цинк (Zn), серу (S) и/или селен (Se), демонстрирует коэффициент полезного действия в 9,6%, что на 40% выше предыдущего показателя, достигнутого для данного набора элементов. Стремясь добиться прорыва в исследованиях технологии солнечных батарей, IBM использует свои экспертные знания, опыт и ресурсы мирового класса в области микропроцессорных технологий, материалов и производственных процессов.

«Энергия, которую можно получить из излучения Солнца, поступающего на Землю в течение часа, превышает энергию, которую планета потребляет за год, однако вклад солнечной энергетики в общемировую систему снабжения электроэнергией составляет в настоящее время менее 0,1%, прежде всего из-за высокой стоимости, - пояснил доктор Дэвид Митци (David Mitzi), возглавляющий группу исследователей IBM Research, которые разработали новый солнечный элемент. - Поиск путей создания технологии солнечных батарей, которая по затратам в расчете на ватт сопоставима с традиционными способами выработки электроэнергии, и которая обладает потенциалом выхода на «тераваттный» уровень, стал главным направлением наших исследований, приблизившим нас к окончательному успешному решению проблемы».
Ученые IBM описали свое достижение в области тонкоплёночной фотогальванической технологии в статье, опубликованной на этой неделе в журнале Advanced Materials, особо отметив потенциальные возможности солнечной энергетики по выработке дешевой электроэнергии в коммерческих масштабах.

Разработанный исследователями солнечный элемент также отличает от его предшественников то, что он был создан с использованием комбинации решений и подходов, основанных на наночастицах - в отличие от популярного, но дорогостоящего вакуумного метода. Технологические изменения позволят, как ожидается, значительно уменьшить производственные затраты, поскольку эти изменения согласуются с передовыми методами нанесения светопоглощающих слоев - такими как печать, покрытие, наносимое окунанием (погружением) и распылением, литье пленки - которые характеризуются высокой производительностью и высоким коэффициентом использования материалов.

Существующие в настоящее время тонкопленочные панели солнечных элементов, основанные на сложных полупроводниках, демонстрируют коэффициент полезного действия на уровне 9-11%. В этих элементах наиболее часто применяются два дорогостоящих химических соединения - селенид меди индия и галлия (copper indium gallium selenide) и теллурид кадмия (cadmium telluride). В результате предпринимавшихся попыток создания дешевых солнечных панелей на основе соединений, включающих широко распространенные на Земле химические элементы и не содержащих индия, галлия или кадмия, не удавалось превысить барьер КПД в 6,7% - в сравнении с новым, рекордным показателем эффективности в 9,6%, полученным специалистами IBM Research

В этом эксперименте, бьющем предыдущие рекорды, исследователи IBM использовали суперкомпьютер, занимающий четвертую позицию в рейтинге самых мощных вычислительных систем в мире - Blue Gene/P, развернутый в научно-исследовательском центре города Юлих, Германия (Forschungszentrum Julich) - для проверки достоверности девяти терабайт данных (или девяти с двенадцатью нулями байт данных). Этот суперкомпьютер справился с этой задачей менее чем за 20 минут, причем без ущерба качеству. Для сравнения: на решение подобной задачи при использовании существующей типовой методики на этой же системе уйдет более одного дня. Кроме того, в рекордном эксперименте расход электроэнергии составил всего один процент от обычного уровня энергопотребления этого вычислительного процесса. Суперкомпьютер JuGene, развернутый в научно-исследовательском центре города Юлих, Германия (Forschungszentrum Julich), потребляет 52800 КВт/ч электроэнергии при работе в режиме полной мощности. Демонстрация нового метода IBM потребовала, как и ожидалось, 700 КВт/ч.

У предлагаемой технологии есть и еще одно дополнительное преимущество. Модифицированный источник питания содержит меньшее количество кобальта по сравнению с традиционной батареей, следовательно, его производство является менее затратным.

Изначально японская компания собирается использовать новую методику для решения специфических задач, в которых продолжительность срока службы батареи является одним из ключевых условий. К таким сценариям относится, к примеру, хранение избыточной энергии, произведенной ветровыми генераторами. Впрочем, не исключено что впоследствии «долгоиграющие» батареи появятся и на потребительском рынке.

Один из разработчиков новой технологии, сотрудник университета по имени И Ки (Yi Cui) уже не первый год занимается разработкой устройств из наноматериалов, способных аккумулировать энергию. До недавнего времени И Ки использовал в качестве основы пластик, однако проводимые опыты показали, что бумага, обладающая пористой структурой, гораздо лучше подходит на роль подложки. Листок бумаги, покрытый составом из карбоновых нанотрубок и серебряных нано-нитей с легкостью превращается в аккумулятор, пригодный для использования в самых разных сценариях.

«Эти наноматериалы обладают рядом специфических свойств, в число которых входит их одномерная структура и малый диаметр, - объясняет молодой ученый, – Последняя характеристика позволяет наночернилам прочно удерживаться на пористой поверхности бумаги, что гарантирует повышенную надежность и долговечность устройств».

Исследователь утверждает, что обработанная таким образом бумага не утратит своих полезных свойств при сворачивании, сминании и даже при помещении в кислотную или щелочную среду. Бумажный конденсатор обладает исключительной проводимостью и способностью к сохранению заряда, а также способен выдерживать до 40’000 циклов зарядки-разрядки.

И Ки наглядно продемонстрировал работоспособность предлагаемого решения. В серии лабораторных опытов бумажный аккумулятор использовался для подачи питания на светодиод. «Предлагаемая технология может быть коммерциализирована уже в обозримом будущем», - считает Пейдонг Янг (Peidong Yang), профессор химии из Калифорнийского университета в Беркли.

Новые плоские никель-натрий-хлоридные батареи отличаются завидными характеристиками, по крайней мере, так заявляют авторы, ведущие свою работу под эгидой Министерства энергетики США. Новая конструкция электрохимического источника тока обеспечивает на 30% больше мощности при низких температурах, чем сопоставимые по мощности литий-ионные батареи. Кроме того, у этих батарей неконтролируемое выделение теплоты, от которого страдают литиевые аккумуляторы – вспомните случаи самовозгорания таких батарей.

Новые батареи изготавливаются из недорогих и легкодоступных материалов, дефицита на которые пока не предвидится. В частности, в конструкции этих батарей используется глинозем (оксид алюминия), хлорид натрия (почти обычная поваренная соль по составу) и никель. Есть, однако, одна тонкость – в электролите используется не обычный натрий, а его особая разновидность – так называемый бета-натрий.

Исследование электрохимических батарей на основе бета-натрий-глинозема ведется еще с 60х годов прошлого века. Тем не менее, их традиционная цилиндрическая форма не позволяла обеспечить эффективное преобразование химической энергии в электрическую с нужной скоростью. Увеличение температуры снижает внутреннее сопротивление батареи, но при этом снижается экономическая эффективность (из-за введения дополнительных нагревательных элементов) и ее срок службы. Все эти проблемы привели к тому, что сейчас в большинстве электронных устройств используются именно литиевые батареи.

Несмотря ни на что, исследователям из PNNL удалось справиться с техническими и стоимостными проблемами за счет новой конструкции. Ученые обнаружили, что плоская конструкция позволяет уменьшить толщину катода и увеличить рабочую площадь при сохранении общего объема батареи. Поскольку ионы могут перемещаться на большей площади, а траектория их перемещения становится гораздо короче, внутреннее сопротивление батареи значительно снижается. Кроме того, новая конструкция включает в себя слой твердого электролита, что помогает еще больше снизить внутреннее сопротивление.

Снижение внутреннего сопротивления батареи обеспечило улучшенную работоспособность новых элементов питания при низких температурах, а полезное выделение электрической энергии оказалось на 30% выше, чем у цилиндрических батарей такого же объема.

Еще одно достоинство новой конструкции батареи заключается том, что отдельные плоские элементы легко объединить в блоки для создания более компактных аккумуляторов. Разработчики уверяют, что плоские батареи хорошо подходят для хранения энергии в больших объемах, например, на подстанциях для балансировки генерации и передачи энергии солнца и ветра.

Джейн Ченг (Jane Chang), инженер из Университета Калифорнии в Лос-Анжелесе спроектировала крошечный твердый электролит, который допускает передачу заряда между двумя наноэлектродами. Миниатюрные батареи, созданные на базе новой технологии, можно будет использовать для подачи питания на разнообразные устройства микроскопических и нано-размеров.

Особый электролит представляет собой комплект нанонитей, покрытых электропроводным материалом. Для нанесения тончайшего слоя алюминосиликата лития используется чрезвычайно медленный и трудоемкий процесс осаждения атомных слоев (atomic layer deposition).

«Мы хотим, чтобы по показателям удельной мощности и удельной энергоемкости новые источники питания не слишком отличались от традиционных литиево-ионных батарей. Но для этого нам придется сконструировать устройства еще меньших размеров,» - объясняет изобретатель.

Созданием подобных источников питания занимаются и другие исследовательские лаборатории, но на данный момент только сотрудники UCLA располагают действующим прототипом нано-батарейки. В будущем инновационная разработка позволит создавать более эффективные и отказоустойчивые (по сравнению с ядерными и «вирусными» микробатареями) источники питания, предназначенные для использования в медицинской промышленности и в ряде других отраслей.

Джейн Чанг продемонстрировала результаты своего труда на международном симпозиуме AVS 57th International Symposium & Exhibition в Альбукерке (Albuquerque).

Следует заметить, что новые гибридные батареи имеют серьезный недостаток по сравнению с накопителями энергии на базе суперконденсаторов. Если обычный суперконденсатор выдерживает миллионы циклов заряда/разряда, то новая гибридная батарея Ioxus способна выполнить ли около 20 тысяч таких циклов. В то же время, показатель в 20 тысяч циклов заряда/разряда на порядок превосходит результат современных литий-ионных аккумуляторов - они редко выдерживают более 2 тысяч циклов.

Само собой, многие комментаторы анонса Ioxus высказывают неприкрытый скептицизм – любой человек, знакомый с нынешним развитием технологий, вряд ли поверит в столь существенный скачок в аккумуляторных технологиях, пока не увидит это собственными глазами. Вполне вероятно, что новая гибридная батарея базируется на недавнем открытии ученых из Массачусетского технологического института, хотя сейчас разработчики не раскрывают всех деталей.

Первое поколение батарей Ioxus с суперзарядом литий-ионных гальванических аккумуляторов предполагается использовать для питания автономного освещения и различных электроинструментов. Применение в более крупных системах, включая регенеративные тормозные системы в электромобилях, будет невозможно до выпуска второго поколения новых батарей – разработчики обещают представить их уже в первом квартале следующего года.

Описанное в журнале Nano Letters изобретение специалистов технологического университета штата Джорджия (США) способно выдать до 11 милливатт с кубического сантиметра. Сотовый телефон, для сравнения, потребляет в режиме разговора около ватта, а плеер при воспроизведении музыки – порядка двухста милливатт. Вмонтировав зарядное устройство в подошву ботинка или примотав к раме велосипеда, можно будет избавиться от необходимости заряжать аккумуляторы.
Электричество экспериментальное устройство вырабатывает за счет пьезоэффекта, возникающего при деформации лент, покрытых нанопроволоками из оксида цинка.

Идея использовать энергию движения человеческого тела или вибрации едущего автомобиля для работы каких-либо устройств – далеко не нова. Часы с автоподзаводом научились делать задолго до появления электронных схем, а зажигалки с пьезоэлементом, выдающие искру при нажатии на кнопку, встречаются повсеместно. В чем новизна разработки ученых?

Во-первых, в материале. Тончайшие проволоки из оксида цинка обладают полупроводниковыми свойствами и вызывают повышенный интерес у физиков по всему миру – из них, например, недавно сделали запоминающую ячейку для флеш-памяти. Если какой материал исследуют в области наноструктур активнее, то разве что графен и углеродные нанотрубки!

Во-вторых, в мощности. За несколько лет удалось пройти путь от идеи и первых образцов (ток от которых можно было только зарегистрировать измерительными приборами) до прототипа размером 1,5х2 см, которого уже оказалось достаточно для работы взятого из калькулятора жидкокристаллического дисплея.
Будущие зарядные устройства смогут быть компактными и гибкими – что выгодно отличает их от тяжелых механизмов автоподзавода для механических часов. Более того, исследователи разработали метод производства пьезоэлементов на основе еще одного материала, цирконата-титаната свинца.
Особенный интерес разработка представляет даже не для производителей гаджетов (аккумуляторы со временем наращивают емкость, так что восемь часов работы не предел даже для иного нетбука), сколько для разработчиков медицинского оборудования. Вживляемому кардиостимулятору заменить севшую батарею можно только сделав хирургическую операцию и по этой причине в ранних моделях даже использовались ядерные элементы питания с плутонием! Пьезоэлементы же смогут работать, используя колебания грудной клетки при дыхании: пока пациент дышит, его кардиостимулятор всегда сможет подзарядить свои аккумуляторы.

Сборка батареи велась внутри просвечивающего электронного микроскопа (ПЭМ) в Центре комплексных нанотехнологий Министерства энергетики, которым Sandia управляет совместно с Лос-Аламосской национальной лабораторией.
Анод изготовлен из оксида олова. Его диаметр составляет 100 нм, а длина — 10 мкм. Катод в 3 мм длиной из оксида кобальта выглядит на его фоне чудовищем из другого мира. Не обошлось без электролита в виде ионной жидкости. Устройство позволяет непосредственно наблюдать изменения атомной структуры во время зарядки и разрядки.

Из-за высокого уровня шума, генерируемого измерительными приборами, измерить силу тока не удалось. По оценкам ученых, она составила 1 пикоампер.

Это, разумеется, слишком мало, чтобы заставить работать электронные гаджеты, однако данная разработка станет прототипом для принципиально новых сверхкомпактных источников питания.

В процессе работы над аккумулятором неожиданно выяснилось, что нановолокно из оксида олова почти удваивается в длину во время зарядки — гораздо больше, чем в диаметре. Этот факт поможет избежать короткого замыкания и продлить срок службы батареи. Ранее повсеместно считалось, что колебания испытывает в первую очередь диаметр.

По словам руководителя группы разработчиков Цзяньюя Хуана, эксперимент затеян ради исследования процессов зарядки и разрядки аккумулятора в режиме реального времени и в атомном масштабе в целях понимания фундаментальных принципов работы батарей.

Последнее имеет большое практическое значение, ибо ионно-литиевые батареи на основе нанопроволоки предлагают новые возможности для повышения мощности и плотности энергии по сравнению с более объёмными электродами. Соответственно, более строгое изучение их операционных свойств должно привести к появлению новых поколений электромобилей, ноутбуков, мобильных телефонов и проч.

Наноматериалы уже активно используются в качестве анодов, но в массиве, а не индивидуально. По мнению ученых, это все равно что, глядя на лес, пытаться понять особенности отдельных деревьев.

Нынешние базовые станции GSM/3G, как правило, используют три антенны с сектором охвата 120 градусов каждая. Однако это приводит к тому, что значительная часть энергии излучается в направлениях, в которых в текущий момент нет активных абонентов.

Исследователи предлагают использовать 16 антенн с зоной охвата 22,5 градуса. Фактически речь идет об узконаправленной передаче сигналов и отслеживании изменения местоположения пользователя. Для обслуживания одного абонента необходимы две антенны; при этом, передавая сигналы на разных частотах, одна и та же пара антенн может поддерживать разговор для нескольких пользователей.

Тестовые испытания показали, что предложенная конструкция позволяет снизить потребление энергии в 16 раз по сравнению с базовыми станциями, имеющими три антенны. Дальнейшее удвоение количества антенн теоретически позволит вдвое уменьшать расходуемую энергию.

Ученые подсчитали, что если все базовые станции мира будут использовать предложенную конструкцию, то расход энергии сократится до пяти гигаватт. Однако пока существуют сложности с написанием программного обеспечения, необходимого для поддержания устойчивой связи при перемещении абонентов. О возможных сроках практической реализации идеи не сообщается

Пока проектировщики всего мира пытаются измыслить здания, которые потребляли бы как можно меньше электричества, немецкий министр одной ногой уже шагнул в будущее. Глава Министерства по строительству ФРГ Петер Рамзауэр инициировал постройку жилого дома, который сможет производить вдвое больше электричества, чем потребляют его обитатели. Вся “лишняя” энергия будет накапливаться в специальных батареях-аккумуляторах, для того, чтобы жильцы дома могли “заряжать” от розетки небольшие автомобили с электродвигателем.

Многие автопроизводители уже проявили интерес к этому проекту и сигнализировали о своей готовности объединить бренды, сообщает Immobilien Zeitung. Комбинация авто+дом представляется немцам вполне окупаемой, поскольку на долю транспорта и жилого фонда страны в общей сложности приходится порядка 70% от общего объема всей потребляемой электроэнергии в Германии. Последние распоряжения правительства Евросоюза в области повышения эффективного расходования электроэнергии направлены на то, чтобы до 2020 года добиться «нулевого» потребления энергии зданиями. Иными словами, здания в странах ЕС должны потреблять ровно столько энергии, сколько может быть произведено с использованием возобновляемых природных ресурсов.

В конце 2010 инженер Вернер Зобек из Университета Штутгарта выиграл конкурс Минстроительства ФРГ на лучший проект частного жилого дома. Проект уже подписан министром, стоимость возведения пробного образца «дома-заправки» составила 3 млн евро. Осенью 2011 на суд министра будет представлен уже второй экземпляр, а первый дом, правда пока без электромобиля перед дверью, начнут возить по всей Германии, демонстрируя немецким бюргерам новую диковинку. До 31 марта 2011 туристы и жители страны могут полюбоваться на нее в Ганновере.

Солнечные батареи на крыше дома будут производить достаточное количество электроэнергии, а несколько слоев остекления окон, инновационная архитектура, особенная планировка и техника строительства позаботятся об экономии. Общая площадь дома, рассчитанного на проживание одного семейства, составляет 130 кв. м, построен он будет в берлинском районе Шарлоттенбург, как раз напротив Федеральной государственной службы по строительству и землепользованию. В течение двух лет новый дом будет проходить тестирование. После трёх месяцев первичной проверки в 2012 году туда на целый год въедет семья добровольцев из четырёх человек. Помимо рачительного отношения к расходу электроэнергии, новый дом может похвастаться легкостью в обслуживании, уборке, ремонте и поддержании общего технического состояния, а также тем, что все материалы, из которых он изготовлен, могут быть переработаны заново.

Важным отличием технологии mobile-H2 является способность использовать практически любую воду в качестве исходного материала. В отличие от солнечных батарей, вам не придется волноваться из-за пасмурной погоды – заряжать батареи от воды можно даже ночью. По заверениям производителя, картриджи с топливными элементами вырабатывают одинаковый уровень мощности на протяжении всего цикла переработки воды в водород и в электроэнергию.

Заявление компании SiGNa звучит слишком невероятно, но вообще в устройстве используются вполне традиционные химические реакции. Модуль переработки воды в водород построен на сочетании натрия и кремния в форме силицида натрия (NaSi). Обычно натрий бурно реагирует с водой, выделяя водород в газообразной форме. Химикам компании SiGNa удалось снизить скорость реакции натрия с водой до безопасного уровня. Более того, такой генератор водорода для топливных элементов может работать практически при любой температуре, если вода будет жидкой.

Сейчас компания SiGNa не раскрывает подробности своего процесса по синтезу силицида натрия. Тем не менее, по публикациям руководителя компании SiGNa и его коллег можно узнать, что они уже получали силицид натрия путем абсорбирования натрия в кремний, покрывая массово выпускаемый материал силикагель жидким натрий-калиевым сплавом. В результате такого процесса получается черный порошок, состоящий из силицида натрия, а для повышенной стабильности материал должен пройти дополнительную термоообработку.

Вероятно, для создания своего картриджа компания SiGNa использует похожий процесс. Получаемый материал NaSi демонстрирует долговременную стабильность на открытом воздухе (более двух лет) и контролируемую реакцию с водой.

Когда в картридж SiGNa из силицида натрия поступает вода, начинается генерация газообразного водорода (H2) с низким давлением. Далее недорогой топливный элемент, близкий по конструкции к таким серийным образцам, как Powertrekk компании myFC, превращает водород в электричество для зарядки аккумуляторов. Другими продуктами реакции являются тепло и силикат натрия, который является обычным компонентом в клеящих веществах, в текстильной и автомобильной промышленности, а также в других материалах. Вырабатываемое тепло можно собирать и использовать для других процессов генерации электричества, так что будущие серийные источники тока SiGNa вряд ли будут слишком горячими, чтобы носить их с собой в кармане во время их работы.

Производители устройства утверждают, что в каждый мусорный бак Big Belly Bins, несмотря на его достаточно компактные габариты, может поместиться до 800 литров бытовых отходов. Благодаря упомянутым выше механизмам уплотнения отходов, такие контейнеры можно опустошать гораздо реже. Эти механизмы сконструированы без использования гидравлических компонентов, в качестве источника питания им достаточно стандартной 12-вольтной батарейки. В предлагаемом решении вместо аккумулятора используются солнечные батареи.

Отдельного упоминания заслуживает еще одна особенность высокотехнологичного мусорного контейнера. Благодаря совместимости со стандартными SIM-картами, Big Belly Bins поддерживает коммуникации по каналам мобильной связи. К примеру, заполнившись на 85 процентов, урна самостоятельно уведомляет сотрудников коммунальных служб о своем состоянии и просит прислать машину для вывоза отходов.

Стоимость одной урны Big Belly Bin составляет чуть более 4800 долларов США. Несмотря на то, что стандартный контейнер обходится муниципалитету в три раза дешевле, власти считают, что новые устройства окупятся достаточно быстро, благодаря значительному сокращению затрат на вывоз мусора. Кроме того, новые урны позволят сократить выброс в атмосферу углекислого газа.

На данный момент разработка проходит полевые испытания в городе Кембридж (Cambridge). «Мы с большим интересом приступаем к тестированию этих устройств, которые являются новинкой для Великобритании, хотя и получили достаточно широкое распространение в других странах, например, в США», - рассказывает член муниципального совета Клэр Блер (Clare Blair).

В частности, высокотехнологичные контейнеры можно увидеть на территории городского парка Green End Road.

Конструкция, названная художником Ventile, пока существует только на бумаге. Однако принцип, реализованный с помощью проекта, вполне может иметь право на существование. Ventile оснащен гибридной силовой установкой, которая восполняет энергию аккумуляторов не за счет рекуперации кинетической энергии во время торможения, и не применяет для этого традиционные устройства, работающие от двигателя внутреннего сгорания.

В огромные колеса автомобиля встроены турбины, лопасти которых вращает ветер благодаря специальным направляющим, из которых состоят обода колес. Именно ветряную энергию и преобразует генератор в электрическую. Кроме того, огромный ротор конструктор расположил под днищем автомобиля, где его вращает поток набегающего воздуха.

С этим проектом Тьерри Дюма участвовал в дизайнерской выставке Michelin’s Challenge Design, цель которой – поиск в Интернете молодых талантов. Естественно, никто не ждет от проекта Ventile мгновенной реализации, но не исключено, что кто-то из производителей сочтет идею, зафиксированную дизайнером, перспективной.

Фотогальваническое покрытие, созданное французскими исследователями, имеет два важнейших свойства – хорошую прозрачность и достаточно высокое напряжение вырабатываемого тока. Участок такой пленки, размещенный на экране среднего размера, в течение дня может полностью зарядить батарею современного смартфона. Напряжение тока, создаваемого новым покрытием, вполне подходит для питания аккумуляторов – порядка 1,6 вольт – и это при свете обычного комнатного светильника.

На нынешнем этапе фотогальваническое прозрачное покрытие для сенсорных экранов имеет не самый приглядный вид. Толщина пленки составляет всего 100 микрон. Разработчики из компании Wysips надеются, что производители смартфонов примут их технологию на вооружение. Также разработчики уверены, что внедрение накладываемых на экран фотогальванических элементов изменит сами принципы, которые определяют дизайн современных мобильных устройств. Повсеместно доступный источник подзарядки позволит сделать аппараты компактнее, а главное, уменьшить их вес за счет отказа от громоздких аккумуляторов повышенной емкости. Еще одно возможное последствие экранов-солнечных батарей: снижение нагрузки на окружающую среду, поскольку производство литий-ионных батарей наносит довольно серьезный ущерб природе как при добыче лития, так и при переработке исходного ископаемого сырья.

На вопрос о том, повлияет ли пленка Wysips на точность ввода с помощью сенсорного экрана, президент компании Людовик Деблуа (Ludovic Deblois), заявил, что пленка вообще не оказывает никакого влияния – даже на 3D-экранах, где вообще не используется стеклянная подложка. Пока специалисты компании Wysips демонстрируют свою прозрачную солнечную батарею в виде дополнительного модуля к аппарату iPhone 4, но уже в ближайшем будущем эта пленка будет встраиваться в ЖК-экраны уже на стадии производства.

По информации самой компании Wysips, новая пленка, с учетом традиционных размеров экрана современного сенсорного телефона, позволяет зарядить батарею всего за 6 часов. Второе поколение этой пленки, которое должно появиться в следующем году, будет заряжать такие батареи всего за 30-60 минут. Получается, что всего за полчаса «экспозиции» аппарата под лучами света вы сможете получить вполне работоспособный, а через час – полностью заряженный аппарат. Главное, что во время перезарядки не нужно подключать никакие провода и не нужно прекращать пользоваться телефоном.

Самый интересный аспект новой технологии от французских исследователей заключается в сроках серийного выпуска. Разработчики оптимистично сообщают, что в течение ближайших 12 месяцев начнется выпуск готовых экранов с интегрированной солнечной батареей для электронных «читалок», телефонов и планшетов.

Практически все более ранние работы по ускорению зарядки батарей ориентировались на литиевые элементы и решали лишь одну проблему – скорость движения ионов лития в материале батареи. Обеспечив расширенный доступ к электродам за счет покрытия с аноструктурированием, авторы обеспечили большему числу электронов возможность переносить заряд, что и позволяет ускорить зарядку. Ключом к изменению характеристик накопления энергии ранее служили изменения в структуре главного материала батареи - LiFePO4.

Ученые из университета шт. Иллинойс на этот раз выбрали другой путь для ускорения зарядки. Вместо ускорения ионов лития они решили сократить дистанцию, которую проходят ионы лития перед попаданием на электрод. Как удалось показать ученым, время диффузии лития увеличивается пропорционально квадрату проходимого расстояния, так что сокращение дистанции принесло отличные результаты. Для сокращения пути ионов ученые изменили структуру катода.

Процесс, с помощью которого авторы оптимизировали структуру катода, относительно прост – его легко внедрить в массовое производство. Начинается этот процесс со сбора сферических полистироловых гранул. Подбирая размер этих гранул (в экспериментах использовались гранулы диаметром 1,8 микрометра и 466 нанометра), ученые смогли изменить промежутки между выступами на электроде. После размещения гранул на поверхности электрода над ними создается слой опала (одна из форм кремния), который фиксирует расположение гранулы. На следующем этапе на слой опала с помощью гальванического осаждения наносится слой никеля, а сам опал удаляется травлением. Пористость никелевого слоя в конце повышается с помощью электрохимической полировки.

По завершении процесса пористость никелевого покрытия на электроде, как доля пустых промежутков в структуре, достигает 94% - это близко к теоретическому пределу в 96%. Получается, что подавляющую часть площади в новом никелевом электроде составляет пустой пространство. Именно в эти поры проникает основной материал аккумулятора, будь то никель-металл-гидрид (NiMH) или обработанный литием диоксид марганца. Такая конструкция дает три главных преимущества, как утверждают авторы: сеть пор в электролите обеспечивает быстрое движение ионов, короткие расстояния диффузии при достижении электродов ионами, а также высокая проводимость электрода. В результате всех этих конструктивных особенностей литиевый аккумулятор приближается по скорости заряда/разряда к суперконденсаторам.

В батареях с никель-металл-гидридным электролитом новые электроды обеспечивают зарядку до 75% емкости всего за 2,7 секунды; заряд до 90% емкости занимает всего 20 секунд, причем эти показатели сохраняются после 100 циклов зарядки/разрядки. Литиевые батареи работают не так хорошо, но результаты все равно впечатляют. При частых и больших разрядах батарея сохраняет 75% обычной емкости, а после 1000 циклов разряда батарея сохраняет треть начальной емкости. Заряд такой батареи до 75% емкости занимает около минуты, а за две минуты батарея заряжается до 90% емкости.

Имя для сего творения автомобильной промышленности выбрали очень звучное – Ellada (то есть Electric Lada). Электромобиль создан силами конструкторов Волжского автозавода и обещает продемонстрировать очень достойные результаты. Вот только пока неизвестно, сможет ли рядовой потребитель-автомобилист насладиться чудо-машиной: в пресс-службе завода АвтоВАЗ заявили, что «массовое производство подобных автомобилей может начаться, только когда появятся условия для их эксплуатации». Официально никаких сроков появления автомобиля на рынке не сообщается, однако в неофициальных источниках поговаривают о 2014 годе. Причем указывается даже цена – от 550 тыс. до 700 тыс. рублей. В общем, будем ли мы кататься на экологически безопасных автомобилях отечественного производства – пока не ясно.

Сравнение дало результат не в пользу более раннего изобретения — исследователи назвали суперконденсаторы аналогами бегунов-спринтеров, которые накапливают в себе большое количество энергии, но отдают ее всю за небольшой промежуток времени. А вот аккумуляторы нового типа для ученых — это своего рода марафонцы — энергии в них тоже немало, тратят они ее понемногу, и этот процесс может длиться долго.

Полученное в процессе многочисленных опытов пористый трехмерный углерод значительно превосходит по своим характеристикам суперконденсаторы и имеет ряд других достоинств, например, он позволяет наносить сверхтонкое покрытие. Профессор Родни Руофф (Rodney S. Ruoff), один из ученых, создавших данное вещество, сказал, что одного грамма трехмерного пористого углерода хватит, чтобы покрыть площадь размерами 3100 квадратных метров. Если же взять два грамма этого изобретения, то его будет вполне достаточно, чтобы накрыть стандартное футбольное поле, пишет tgdaily.com.

Между тем, исследователи считают, что их изобретение лучше всего использовать совместно с суперконденсаторами. Перспективы применения трехмерного пористого углерода, считает Эрик Стах (Eric Stach) американский ученый, довольно широки. Он может использоваться в электрических автомобилях, сотовых телефонах, портативных компьютерах и других устройствах, работа которых основывается на качественной системе питания.

Профессора Карен Глисон и Владимир Булович вместе с группой студентов разработали фотоэлементы, которые можно буквально печатать на любой гибкой поверхности - бумаге, ткани или пластике. При этом даже при сгибании такая солнечная батарея не будет терять способности вырабатывать и проводить электричество.

Традиционные технологии производства фотоэлементов подразумевают использование высоких температур, что исключает возможность применения горючих или плавких носителей - таких как целлюлоза или пластмасса. Однако в MIT изобрели процесс производства, протекающий при температурах менее 120 градусов по Цельсию и использующий "печать" фотоэлементов на носителе с помощью пара.

Такой метод позволит производителям солнечных батарей в будущем отказаться от дорогостоящих и трудных в обращении материалов, таких как стекло, сократив издержки и упростив производство. Легче станет и установка таких "экологичных" источников электричества - солнечную батарею можно будет просто расстелить на крыше или повесить на стену дома, после чего подключить к электросети.

Впрочем, пока что новая технология нуждается в усовершенствовании - электричества напечатанные фотоэлементы производят крайне мало.

Разные исследовательские группы по-своему решают эту задачу. Например, весьма распространенным решением является создание сверхтонкого электрода (толщиной около 100 нанометров). Впрочем, столь тонкий электрод не способен сохранять достаточного количества энергии. Другой подход, к которому прибегли и специалисты из Стэнфорда, предполагает создание электрода в форме сетки. Тончайшие линии-проводники не воспринимаются невооруженным глазом и обеспечивают достаточный уровень прозрачности. Электрод, спроектированный И Цуи, представляет собой сетку с толщиной линий не более 50 микрометров.


Изготовление батареи представляет собой довольно сложный многоступенчатый процесс. Сначала с помощью стандартных методов литографии создается кремниевая форма, поверх которой наносится жидкий полимер PDMS. После затвердевания полимер аккуратно снимается с формы и в распоряжении ученых оказывается тонкая пленка с сеткой узких каналов. Пленка заливается раствором электродного материала (исследователи из Стэнфорда воспользовались стандартными материалами, применяемыми в литиево-ионных батареях). Финальным этапом является сборка батареи. На этой стадии ученые создают «сэндвич» из двух электродов с прослойкой прозрачного геля-электролита и помещают всю конструкцию в защитную пластиковую оболочку.


Мощности существующего прототипа достаточно для обеспечения питанием стандартного светодиода, чей свет отчетливо виден сквозь батарею. А плотность хранения энергии составляет приблизительно 20 ватт-часов на литр (примерно такой же показатель демонстрируют никель-кадмиевые источники питания). Однако профессор Цуи и его коллеги уверены, что им удастся добиться более впечатляющих результатов за счет уменьшения толщины полимерной подложки и углубления каналов, содержащих электродный материал.

На сегодняшний день они отличаются слишком высокой себестоимостью, что мешает их массовому внедрению, да и само производство солнечных панелей пока трудно назвать экологически чистым. Революционное решение предложили ученые университета Альберты (Канада).

Они разработали технологию, позволяющую напылять солнечные панели на любую поверхность. Как мы видим на фото, в качестве подложки может использоваться, например, гибкий прозрачный пластик. А форма напыления может быть любой, на том же фото изображена солнечная батарея в виде канадского флага. Производство таких панелей, как утверждают разработчики, отличается низкой себестоимостью и меньшей сложностью в сравнении с солнечными батареями на базе кремния. В настоящий момент они разрабатывают производственный процесс по штамповке батарей на гибких полимерах, это наиболее практичный формат.

Еще одним достоинством разработки является то, что непосредственно сам слой батареи очень тонкий, примерно как человеческий волос. Его можно наносить на любую поверхность, как краску или обои. Предполагается, что в серийном производстве эта технология окажется примерно в 2015 году.

Традиционная литиево-ионная батарея состоит из герметичных ячеек, каждая из которых содержит разделитель из пористой полимерной пленки и жидкий химический электролит. Пористый разделитель позволяет заряженным ионам лития свободно перемещаться между электродами, а также выполняет функцию барьера, исключающего контакт между электродами и не допускающего замыкания.

Новое технологическое решение, предложенное исследователями из Великобритании, исключает необходимость в использовании традиционного разделителя. Его функцию может выполнять специальная гелевая прокладка нанометровой толщины, расположенная между анодом и катодом. Полоска из материала с высокой проводимостью может похвастаться устойчивостью к физическим повреждением, исключительной гибкостью и эластичностью.

Гель на 70% состоит из жидкого электролита, смешанного с полимерным материалом. Вещества смешиваются друг с другом в жидком состоянии и обретают желеобразную консистенцию при остывании. Процесс производства компонента полностью автоматизирован и безопасен.

Технология разработана профессором Иэном Уордом (Ian Ward) из Университета Лидса и лицензирована американской компанией Polystor Energy Corporation. В ближайшее время производитель проводит полевые испытания и готовится к скорой коммерциализации разработки.

Ни для кого не секрет, что Wi-Fi-модуль является одним из наиболее «прожорливых» компонентов любой компьютерной системы. Даже пребывая в режиме ожидания, стандартный модуль беспроводной связи потребляет примерно две трети той энергии, которая необходима ему для работы в штатном режиме. Дело в том, что радиоустройства должны непрерывно анализировать входящий трафик в поисках новых сообщений. Технология E-MiLi позволяет значительно снизить потребление энергии, однако, даже пребывая в полной «отключке» устройство сможет распознавать заголовки пакетов данных и не пропустит важное входящее сообщение.

Для того чтобы методика E-MiLi могла получить широкое распространение, производители должны будут реализовать ее поддержку в существующих аппаратных прошивках и драйверах оборудования. Wi-Fi-адаптер также должен поддерживать снижение тактовой частоты на аппаратном уровне.

«Мы сумели на практике подтвердить работоспособность технологии E-MiLi, - сообщил Ксинью Чжан обозревателям The Register, - Во время проведенных испытаний инновационная методика позволила увеличить время автономной работы смартфона на 54%.

Исследователи собираются продемонстрировать свою разработку на международной конференции ACM International Conference on Mobile Computing and Networking, которая состоится на днях в Лас-Вегасе.

Исследователи рассчитывали, как себя ведет подобного рода материал, составленный из серебряных наноштырей на алюминиевой мембране. В частности, рассматривался случай, когда поверхность такого материала покрыта тончайшими канальцами. Без такого покрытия поверхность материала поглощала только порядка 80 процентов падающего на него электромагнитного излучения.

В августе 2011 года появилась работа физика Игоря Смолянинова из Университета Мэриленда, который показал, что вакуум в присутствии сильного магнитного поля можно рассматривать как гиперболический метаматериал. По мнению ученого, поля необходимой мощности могли существовать на ранних этапах развития Вселенной, поэтому следы существования такого гиперболического вакуума следует искать в реликтовом излучении, оставшемся от Большого Взрыва.

По словам Дэниеля Носеры, руководителя разработки, "искусственный лист" создан из недорогих исходных материалов - преимущественно кремния, кобальта и никеля, а работает он в обычной воде. Ранее предпринятые попытки создать аналогичные устройства приводили к тому, что устройство либо ржавело в воде, либо для его изготовления требовались дорогие металлы, такие как платина и золото.

Как рассказали разработчики, созданное устройство формально представляет собой тонкий слой полупроводникового кремния, превращающего солнечный свет в электроэнергию, протекающую по всей поверхности листа. За счет реакции с кобальтом происходит выделение кислорода, а другая сторона, имеющая в своем составе сплав никель-молибден-цинк, отвечает за генерацию водорода.

Специалисты говорят, что пока они лишь провели демонстрацию разработки, но в планах уже есть усовершенствование технологии. По их словам, будущие версии "листа" будут по технологии работы еще ближе к природному процессу фотосинтеза. Согласно доступной сейчас информации, КПД существующих версий составляет 2,5%, однако за счет улучшения интеграции электропроводящих слоев уже в следующих версиях он будет доведен до 5%. Современные фотоэлектрические панели имеют КПД около 10%.

Мембрана изготавливается из полимерного материала на основе полистирола и помещается в качестве прослойки между двумя металлическими пластинами. При подаче электрического заряда на пластины прослойка удерживает энергию, а ее диэлектрическая проницаемость составляет до 2 фарад на квадратный сантиметр. Для сравнения стоит сообщить, что предельная емкость стандартного конденсатора составляет всего 1 микрофарад на квадратный сантиметр.

Более подробная информация о разработке, включая такие детали как время зарядки и перезарядки батарей и их долговечность, на данный момент недоступна. Однако, по мнению экспертов, новые мембраны могут похвастаться намного большей эффективностью, чем существующие перезаряжаемые батареи, включая литиево-ионные и кислотно-свинцовые аккумуляторы, и конденсаторы большой емкости.

Благодаря достаточно низкой стоимости производства мембраны затраты на хранение энергии могут быть сокращены до 72 центов за фарад. Как объясняют исследователи, для привычных батарей с жидким электролитом этот показатель составляет около 7 долларов за фарад.


Руководитель проекта доктор Си Сян Нин (Xie Xian Ning) и его коллеги потратили на создание мембраны около полутора лет. Средства на разработку были предоставлены национальным исследовательским фондом, ученые также получили специальный грант от организации Singapore-MIT Alliance for Research & Technology (SMART).

Недавно изобретение было запатентовано, а в настоящее время группа исследователей из NUSNNI изучает возможности коммерциализации своей разработки. Стоит отметить, что спектр областей применения технологии чрезвычайно широк. Энергонакопительные мембраны могут использоваться, к примеру, в гибридных транспортных средствах, а их интеграция с существующими средствами генерирования электричества, например, с солнечными панелями и ветровыми турбинами, позволит проектировать эффективные и экологически безвредные источники энергии.

Крошечные устройства могут наноситься методом печати на любую тонкую и эластичную подложку, в том числе на ткань, бумагу, плитки подвесных потолков и др. А пользователю для установки света в выбранном помещении достаточно будет закрепить на подходящей поверхности кусок светодиодной ткани.

Первым коммерческим продуктом, который NDT планирует выпустить на рынок, станет светящееся покрытие, нарезанное на куски размером в 0,6 на 1,2 метра. Некоторые клиенты получат для ознакомления опытные образцы устройств уже к концу этого года. По окончанию периода испытаний, в зависимости от полученных результатов, будет принято решение о доработке технологии или ее коммерциализации.

Генеральный директор NDT Нил Шоттон (Neil Shotton), объясняет что по уровню производственных затрат и рыночной стоимости печатные светодиодные поверхности вполне можно сравнить с лампами дневного света и другими источниками освещения. По мнению производителя, этот факт позволяет судить о высокой конкурентоспособности будущего продукта. Впрочем, окончательные выводы можно будет сделать лишь после поступления устройств в продажу.

Разработанная инженерами методика печати позволяет создавать светодиоды разного цвета и яркости. А благодаря гибкости и эластичности подложки их можно будет размещать на неровных поверхностях, что открывает ряд новых возможностей перед дизайнерами интерьеров. К примеру, в художественных галереях приглушенный рассеянный свет поможет создать правильную атмосферу и сконцентрировать внимание зрителей на произведениях.

Единственным недостатком предлагаемой технологии на данный момент является относительно невысокая световая отдача, которая составляет 20 люмен на ватт. Для сравнения сообщим, что у стандартной лампы дневного света этот показатель составляет 80 люмен/ватт. В обозримом будущем разработчики планируют ликвидировать этот небольшой недочет.

Энергетики всего мира уже много лет ведут поиск решения, которое поможет накапливать вырабатываемую энергию в часы минимального потребления, а потом отдавать энергию потребителям в периоды пиковой нагрузки. Именно такие батареи в перспективе предполагается создавать из нового нано-материала. Этот материал, создаваемый из органических соединений меди, позволяет изготовить высоковольтные электроды аккумуляторных батарей с минимальными затратами на производство, множеством циклов перезарядки, высокой эффективностью и устойчивостью к износу.

Потенциал долговечных батарей очевиден: эта технология позволяет решить одну из основных проблем экологически чистой энергетики, где ветровые турбины или солнечные батареи вырабатывают энергию только в определенные часы дня. Хотя на данный момент рабочие образцы батарей с новыми электродами еще не существуют, можно считать, что их ключевой компонент уже готов – супер-электроды из мельчайших частиц на основе соединений меди.

Как показали лабораторные испытания, электрод из нового материала выдерживает по 40 тысяч циклов зарядки-разрядки, сохраняя более 80% исходной емкости. Для сравнения, обычная литий-ионная батарея может выдержать около 400 циклов, после чего становится практически бесполезной, теряя значительную часть емкости. По расчетам Колина Весселса (Colin Wessells), ведущего автора статьи о новом материале, опубликованной в журнале Nature Communications, даже при нескольких циклах зарядки-разрядки в день батарея с новыми электродами легко прослужит 30 лет. Соавтор статьи, доцент кафедры материаловедения Стэнфордского университета И Цуй (Yi Cui), считает, что в практическим смысле ресурс нового материала для электродов аккумулятора является неограниченным, ведь десятки тысяч циклов – это действительно очень много.

В основе нового нано-материала лежат кристаллы гексацианоферрата меди. В кристаллическом виде он имеет открытую структуру, благодаря которой ионы – заряженные частицы, движение которых заряжает или разряжает батарею – могут свободно проходить в том или ином направлении, не повреждая сам электрод. Большинство батарей изнашивается как раз из-за накопления повреждений в кристаллической структуре электродов.

Авторы исследования утверждают, что им удалось подобрать оптимальный размер ионов, чтобы они одновременно свободно проходили через открытую структуру кристаллов электрода, не прилипали к материалу (как происходит при слишком малых размерах иона) и не разрушали электрод (как случается при прохождении слишком крупного иона через материал электрода). Самый подходящий размер ионов нашли у гидратированного калия – этот электролит оказался лучше, чем аналогичные соединения натрия и лития.

Кроме ученых из Стэнфорда развитием аккумуляторных технологий активно занимаются и другие авторитетные исследовательские центры. Например, в марте этого года университете штата Иллинойс представил батарею из углеродных нанотрубок толщиной в 10 тысяч раз меньше человеческого волоса. Университет штата Мэриленд работает над повышением эффективности литий-ионных батарей с помощью известного вируса табачной мозаики: им удалось в 10 раз увеличить эффективную площадь электродов в таких батареях. Тем временем, Лидский университет (Великобритания), представил литий-гелевые батареи, которые не только могут принимать практически любую форму, но еще и очень технологичны: минимальная толщина батареи составляет всего несколько нанометров, а производить их можно со скоростью в десятки погонных метров за минуту.

Одно из главных преимуществ нового типа АКБ – его низкая себестоимость, которая связана с широким распространением натрия на Земле. Железо, из которого японцы предлагают изготавливать электроды, тоже является часто встречающимся элементом, поэтому проблем с поставками сырья и его высокой стоимостью не возникнет.

В настоящее время ученые работают над улучшением свойств натриевых элементов питания, стараясь сделать их соответствующими литий-ионным при одинаковых размерах. В результате проводимых экспериментов исследователям удалось создать определенную смесь элементов, один грамм которой давал емкость 190 мАч при напряжении в 2,75 вольта. В состав смеси входят оксиды натрия, железа и марганца, нагреваемые до 900 градусов Цельсия в течение 12 часов. Существует вариант замены отрицательного электрода, выполненного из железа, на аналогичный, но уже из диоксида титана или углерода. В обоих случаях напряжение увеличивается до 3 вольт. То есть один грамм изобретенного японцами вещества имеет не только неплохую емкость, но и такое же напряжение, как в двух батарейках типа АА.

С такими выдающимися свойствами натриевые аккумуляторы довольно быстро вытеснят литий-ионные (их схема работы показана на рисунке). Вот только к серийному производству новых АКБ разработчики пока не готовы – им еще предстоит провести ряд испытаний.

Атомные реакторы не являются сейчас приоритетной выходной мощностью для Германии. Страна на данный момент постепенно останавливает все свои атомные станции: 8 из них уже отключены, а остальные планируют остановить в течение следующих десяти лет. Для того, чтобы электричество продолжало поступать, немцы планируют инвестировать больше в другие источники энергии, такие как солнце, например.

22 гигаватта электроэнергии, которые на прошлой неделе Германии удалось получить, являются, по сути, мировым рекордом: ни одна страна еще не производила такое большое количество солнечной энергии за один раз. Но вряд ли это будет очень удивительным, учитывая, что в Германии установлено приблизительно столько же источников солнечной энергии, сколько во всех остальных странах вместе взятых.

Это, безусловно, великий этап изменений, но все-таки есть одна проблема с солнечной энергией: Германия получила такое рекордное количество энергии в полдень, когда солнце самое сильное, и во всей стране не было никаких тучек и облаков. Но как часто будет такая же погодная ситуация? Такие природные явления как вода, ветер, солнце, к сожалению, не являются постоянными. Потому все равно необходимо иметь стабильные источники, которые могут производить электроэнергию постоянно. А пока это либо атомные источники, либо же ископаемое топливо. Как бы то ни было, нужно сохранить пока все так, как есть. А в будущем, когда появятся космические станции солнечной энергии, тогда и можно будет решить эту проблему раз и навсегда.

Физики из университета Wake Forest изобрели так называемую индуцированную полимерную электролюиминесцентную технологию, которая получила более короткое названием FIPEL. Это комбинация электричества, пластмассы и наноматериалов, что все вместе создает освещение. Освещение может быть любого оттенка, в зависимости от предпочтения, и так как в такой лампе не присутствует стекло, то она может принимать любую форму. Еще одно преимущество использования пластмассы – когда вы уроните такую лампу, она не разлетится на сотни мелких осколков по ковру. И никто не поранится, что немаловажно.

К тому же, FIPEL предлагает освещение, которое более естественное, чем светодиоды, и вместе с тем энергосберегающее как люминесцентные лампы. Нанополимерные лампы не нагреваются, что было ранее большой проблемой со светодиодными лампами. Ну и напоследок самое главное – эти лампы будут достаточно дешевы, и потому доступны всем. Ученые заявили, что, начиная со следующего года, такие лампы можно уже будет приобрести. Правда, их цена пока не афишируется.

Чтобы «GravityLight» заработал, потребовались годы пробных экспериментов. Но теперь необходимо всего лишь поднять грузик, который приводит устройства в действие, и при его опускании устройство около 30 минут будет освещать пространство вокруг. Грузик при этом поднимается не дольше 3 секунд.

Разработчики ноу-хау объясняют, что, в отличие от керосиновых ламп, которые выбрасывают множество вредных испарений, и ламп, работающих на солнечной энергии, которые стоят довольно дорого и практически не по карману большинству людей, «GravityLight» одновременно и безвреден для окружающей среды и вполне доступен по цене. При массовом производстве она будет составлять менее $5. Еще одним плюсом устройства является то, что к нему не требуются батарейки.

По мнению создателей, кроме всего перечисленного, «GravityLight» хорош еще и тем, что в связи с отсутствием каких-либо эксплуатационных расходов после изначальной дешевой покупки люди из небогатых стран, на которых данное изобретение рассчитано, смогут откладывать свои сбережения для покупки более мощных осветительных систем, работающих, например, от солнечной энергии. Главное, найти источник финансирования для запуска полномасштабного производства.

Термоэлектрический материал – это нечто, что может конвертировать тепло непосредственно в электричество. Это не новшество, но в целом это настолько неэффективно, что те, кто относится серьезно к получению электроэнергии через тепло, просто используют что-то вроде парогенераторов. Которые, исходя из название, вырабатывают электричество при помощи пара.

Новый термоэлектрический материал от Panasonic может получать 2,5 ватта электроэнергии от потока горячей воды, проходящей через каждые 10 сантиметров водопроводной трубы. Четыре трубы могут предоставить 10 ватт электроэнергии, чего достаточно для питания лампочки. Конечно, ничего не бывает просто так и бесплатно. По сути, этот материал может получать электричество из любого источника энергии, который используется для подогрева воды. Но потеря энергии от горячей воды – это то, что происходит в любом случае. Просто в данной ситуации она не будет потребляться окружающей средой и уходить впустую, а ее будет получать термоэлектрический материал. Также стоит запомнить, что процесс построен на разнице температур, и поэтому требуется не только труба с горячей водой, но и с холодной.

И даже со всеми этими ограничениями, технология сама по себе имеет многообещающее будущее. Ведь ее энергоэффективность может вырасти в разы. Panasonic сейчас работает над тем, чтобы сделать свою технологию еще более доступной, и тогда, возможно, мы сможем даже опробовать такую систему сами.

80-метровое судно типа "катамаран" может нести на борту целых 120 автомобилей и 360 пассажиров. Через фьорд между деревнями оно проплывает за счет тяги от двух 10-тонных электродвигателей, каждый из которых приводит в движение отдельный винт. Эти двигатели имеют комбинированную пиковую мощность в 800 киловатт, хотя для достижения обычной крейсерской скорости парома в 10 узлов должно хватить мощности в 400 кВт.

Дизельный паром, который использовался на этом маршруте до настоящего времени, выдает 1500 кВт. Одна из причин того, что для перемещения электрического судна требуются двигатели меньшей мощности, заключается в конструкции его обтекаемого корпуса, который вдобавок весит примерно вдвое меньше, чем у обычного судна эквивалентного размера. Уменьшить вес удалось в основном за счет использования алюминия в конструкции корпуса вместо более традиционной стали.

Как отмечалось ранее, батареи судна могут зарядиться всего за десять минут. Зарядка происходит, когда электропаром заходит в один из поселков. Пока не ясно, к чему относится эта цифра: к подзарядке почти пустого аккумулятора или к простому пополнению заряда. В любом случае электросети обеих поселков вряд ли смогли бы справиться с таким спросом. Поэтому инженеры разместили в каждом порту отдельные массивы батарей, который будут заряжаться медленно через местную электросеть, а затем быстро отдавать заряд парому.

Судоходная компания Norled, которая выступила непосредственным инициатором проекта создания электрического парома, представила проект в ходе тендера Министерства транспорта Норвегии. Победа принесла компании лицензию на эксплуатацию паромов на данном маршруте в период с 2015 по 2025 год. Ее представители высказали предположение, что все остальные норвежские переправы, на пересечение которых уходит менее 30 минут, также могут быть переведены на электропаромы.

"Флэшку" с вирусом вставил в один из компьютеров станции специалист по техническому обслуживанию. Как сообщается в отчете Министерства национальной безопасности США , техник не входил в персонал станции, а был сотрудником компании-подрядчика.

На "флэшке" содержались обновления для программного обеспечения компьютеров. Каким образом на USB-носитель попал вирус, не сообщается. Вредоносная программа представляла собой "троянца", предназначенного для кражи личных данных пользователей.

"Троянец" поразил десять компьютеров, отвечавших за управление турбинами. На компьютерах имелся антивирус, однако он не смог справиться с вредоносной программой, поскольку не обновлялся вовремя.

Инцидент стал не единственным случаем заражения с "флэшки" на американских электростанциях в октябре-декабре 2012 года, следует из отчета. Схожая история произошла на другом предприятии по выработке электроэнергии: там вирус вывел из строя несколько рабочих станций.

Наиболее известной вредоносной программой в энергетике считается вирус Stuxnet, атаковавший в 2010 году компьютеры иранских ядерных станций . Stuxnet, в частности, выводил из строя центрифуги, использующиеся для обогащения урана.

Сама поездка для пассажиров останется без изменений, но теперь электробус не надо будет убирать с маршрута, чтобы его зарядить. В прошлое воскресенье первый электробус TOSA совершил свой маршрут на дорогах города. Маршрут, правда, был совсем невелик – около 1 км. Но для начала это совсем неплохо. Особенно учитывая тот момент, что флеш-зарядник «насытил» здоровенный бус на 135 пассажиров всего за 15 секунд! И даже если транспорт полностью разрядился, и ему нужен полный заряд – это также занимает всего около 3-4 минут.

Представьте, что все остановки будут оснащены такими зарядными устройствами. И сам процесс заправки будет занимать минимум времени — ровно столько, сколько стоит на остановке автобус. Очень удобно, не поспоришь, и в этом определенно есть толк.

Всех карт компания не раскрывает, однако дала некоторые пояснения о работе новинки. Все дело в использовании «нанодотов», разработанных из био-органических материалов, которые в силу микроскопических размеров обладают и повышенной емкостью электродов, и высокой эффективностью электролитов. Наличие этих двух характеристик одновременно позволяют заряжать батарею за считанные минуты. И это при том, что большинство современных смартфонов заряжаются часами. В конце прошлого года StoreDot получила $6 млн в качестве инвестиций. Сейчас новая технология применима лишь для «умных» телефонов, однако ожидается, что в ближайшем будущем она будет усовершенствована для использования и на других устройствах.

Скоростная перезарядка батарей поможет сделать электромобили популярнее. Например, Nissan Leaf сможет восстановить полный заряд всего за двенадцать минут (вместо четырех часов), а более мощный Tesla Model S — за сорок две минуты.

Из-за преобладания углерода в составе обоих электродов новинка получила название «двойная углеродная батарея» Ryden. Основным сырьём для их производства служит хлопок. Плотность энергии на единицу массы у новых источников питания сравнима с литий-ионными аккумуляторами, а стабильность параметров и расчётный срок эксплуатации гораздо выше.

Рабочее напряжение этих аккумуляторов чуть больше четырёх вольт. Значит, для питания мощных потребителей необходимо объединять в батарею меньшее количество таких элементов.

Разряжать их можно полностью без риска необратимой потери ёмкости, что повышает время автономной работы и упрощает обслуживание. Элементы Ryden слабо нагреваются в процессе работы, поэтому имеют низкую опасность возгорания и не требуют громоздких систем активного охлаждения. Кроме того, «двойные углеродные» батареи выдерживают три тысячи циклов перезарядки против тысячи у большинства литий-ионных.

Особо отмечается, что выпуск аккумуляторов Ryden не требует значительных изменений в существующих производственных линиях. Их изготовление должно обходится дешевле, чем литий-ионных, поскольку для «двойных углеродных» батарей не требуются сложные системы безопасности.

«Лучшие из современных элементов питания сделали большой шаг вперед в отношении производительности, но достигнуто это было путём компромисса со стоимостью, надежностью и безопасностью, — поясняет технический директор Power Japan Plus Канамэ Такэя. — Двойные углеродные аккумуляторы Ryden уравновешивают этот баланс, демонстрируя превосходство параметров в каждой категории».

Отдельно отмечается, что утилизация отработанных элементов питания Ryden создаёт меньшую опасности загрязнения окружающей среды, так как все основные компоненты в них подвергаются биологическому разложению без образования токсичных веществ.

Выпуск аккумуляторов Ryden типоразмера 18650 (используемых в том числе в ноутбуках) начнётся уже в этом году на базе собственного завода в Окинаве. Это позволит компании удовлетворить спрос на рынке надёжных элементов питания с высокой плотностью хранения энергии. Планируется, что первыми заказчиками станут также производители медицинских приборов и средств связи. Для мобильной техники и более мощных устройств (таких как электротранспорт) Power Japan пока не станет выпускать аккумуляторы самостоятельно. Вместо этого будет разработана бизнес-модель лицензирования по предоставлению соответствующих технологий сторонним производителям источников питания.

Детали устройства новых аккумуляторов пока не разглашаются. Подробные сведения о «двойных углеродных батареях» будут представлены сотрудниками Power Japan Plus в конце мая на ежегодной конференции по электротранспорту, которая пройдёт в Индианаполисе.

]

Команда MIT достигла успеха, сумев создать солнечные панели из использованных аккумуляторов, при этом КПД таких панелей составляет около 19%, что сравнимо со средним показателем производимых сейчас фотоэлементов. Новый способ отрабатывался около 18 месяц, и сейчас исследователи опубликовали статью по результатам исследования, плюс выложили видео, где подробно показаны шаги создания фотоэлемента. При этом в качестве основного материала, преобразующего свет в электричество, используется перовскит (перовскитовая структура, а не природный минерал перовскит, согласно этому комментарию).

К слову, компания Oxford Photovoltaics недавно занялась поиском метода создания солнечных панелей из перовскита, метода, который был бы коммерчески выгоден. В таких панелях должен быть свинец (небольшой процент), а добывают его достаточно сложным, «грязным» методом.

Свинца же очень много в отработанных кислотных автомобильных аккумуляторах, которые перерабатываются, но далеко не во всех странах (в США перерабатывается около 90% таких аккумуляторов, а остальное вывозится в Мексику). Надо думать, общемировые «запасы» таких аккумуляторов просто огромны. Ключевой идеей в статье является именно использование аккумуляторов как источника свинца, что по мнению ученых дешевле и экологичнее добычи его стандартными способами.

Также важно отметить, что авторы получают иодид свинца и из диоксида свинца, и из чистого свинца, то есть используются и анод и катод аккумуляторов. Затем они его очищают и, используя центрифугу, осаждают на FTO пластину. Что касается подложки, на которую осаждаются кристаллы: это Fluorine doped Tin Oxide (FTO), то есть оксид олова, легированный фтором. Такое «стекло» хорошо проводит ток. (за дополнительную информацию спасибо Klukonin).

И здесь как раз идеален метод, предложенный MIT: мы утилизируем батареи, и производим недорогие солнечные панели. По расчетам ученых, одного аккумулятора хватит для создания солнечных панелей, которые смогут производить электричество для 30 домохозяйств.

Добиться такого результата удалось благодаря использованию анода из нанотрубок диоксида титана (обычно они выполнены из графита). Неизвестно, насколько затратно производство таких анодов, но сам диоксид титана достаточно распространён в природе.

На данный момент технология лицензируется для дальнейшего запуска в производство. Более того, учёные обещают, что первые аккумуляторы нового поколения появятся в ближайшие пару лет. Правда, вспоминая, что использование анода из диоксида титана рассматривали ещё три года назад, в эти обещания верится с трудом.

Однако, если такие аккумуляторы действительно появятся на рынке, они приведут к небольшой революции, к примеру, в сфере автомобилестроения, дав огромный толчок дальнейшему развитию электромобилей.

Новинка позиционируется как идеальная составляющая всякого рода «умных» аксессуаров и одежды, ведь используемые в них обычные аккумуляторные батареи создают некоторые неудобства, как для создателей смарт-гаджетов, так и для их пользователей. И, естественно, J.Flex станет незаменимой частью тех самых, набирающих обороты популярности, гибких устройств. Сегодняшняя емкость аккумулятора J.Flex является достаточной для использования в современных смартфонах и других гаджетах подобного рода. Как говорят сами разработчики, они усовершенствовали лишь структуру аккумулятора, не внося принципиальных изменений в саму технологию литий-ионных батарей.

Данная разработка имеет широкий потенциал, от использования в фитнесс-браслете, ремешок которого будет умещен гибкий J.Flex до вставки в подкладку сумочки, которая позволит зарядить смартфон без использования стационарных источников питания. Этому способствует и толщина батареи — 2,3 мм. Сам аккумулятор состоит из квадратных ячеек, каждая из которых имеет длину 80 мм, а их емкость может достигать 1000 мА*ч. Теоретически, трехметровое «покрывало», составленное из таких аккумуляторов, при ширине и 0,2 м и толщине 0,5 мм будет иметь емкость в 17 500 мА*ч. Ну а с учетом того, что J.Flex не боится воды, его наверняка ожидает перспективное будущее.

Повышенная добыча биомассы для топлива уменьшает возможности по производству пищи

В 2050 году по прогнозам потребуется производить пищи в на 70% больше, чем сейчас. Если следовать амбициозным планам развитых экономик, по которым к этому времени нужно будет перевести порядка 20% потребителей на биотопливо, то количество собираемой биомассы нужно будет как минимум удвоить – а это нереально.

Использование биоэнергетики слишком неэффективно

Выращиваемый в тропиках сахарный тростник преобразовывает всего лишь 0.5% солнечной энергии в сахар, и всего лишь 0.2% в этанол. Маис, который можно выращивать в Айове, перерабатывает 0.3% энергии в сахар и 0.15% в этанол. На трёх четвертях поверхности Земли сегодняшние солнечные батареи способны производить примерно в 100 раз больше энергии, чем когда-либо смогут растения, даже по самым оптимистичным прогнозам.

Использование биотоплива не уменьшает выбросы СО2 в атмосферу

Существует теория, по которой излишние выбросы углекислого газа в результате человеческой деятельности влияют на климат планеты. Сторонники биотоплива любят доказывать, что поскольку растениям нужно сначала вырасти и потребить углекислый газ, то это количество газа можно «вычесть» из результирующего выхлопа при сгорании биотоплива. Однако, поскольку эти растения в любом случае выросли бы (например, в пищу), то тот факт, что они будут использоваться для производства топлива, не убирает углекислый газ из атмосферы.

Польза биотоплива преувеличена

Конечно, существуют, например, отходы при обработке растений – опилки, обрезки, стебли и проч. Но их объём и возможность использования попросту ограничены.

Отчёт появился в результате многолетних опасений разных учёных, которые критиковали наполеоновские планы США и Европы по увеличению выращивания культур для производства биотоплива. Например, по указу, который работает со времён администрации Дж. Буша, 30-40% урожая зерна должно быть преобразовано в биотопливо для автомобилей, чтобы заместить порядка 6% потребности в бензине.

Другим примером является переход Европы на сжигание спрессованных древесных отходов вместо ископаемого угля. Американцы, поставляющие эти отходы в Европу, убеждают всех, что сжигание этих отходов не увеличивает количество углекислоты в атмосфере, поскольку заново растущие деревья её поглощают – а вот ископаемый уголь добавляет в атмосферу СО2, который до этого хранился в связанном виде под землёй. Однако учёные обеспокоены, что в реальности этот процесс уменьшает количество деревьев на планете.

Новые лампы будут выпускаться в двух основных цветовых температурах — теплый цвет и холодный. «Привычные нам светодиодные лампы имеют значительные габариты, большой вес и узконаправленное светораспределение — 120 градусов, номинал такой лампы — 8,5 Вт, а световой поток — 600 люмен. Новая разработка потребляет меньше энергии (6 Вт), но дает столько же света. Ее энергоэффективность превосходит обычные светодиодные лампы почти в два раза», — рассказал Владислав Голубев.

Он отметил, что первые серии продукта в небольшом объеме начнут поступать в продажу в конце мая или начале июня. Реализация крупной серии — порядка 100 тысяч штук — начнется в августе. «До конца года мы планируем продать 600 тысяч изделий на российском рынке. Часть продукции, надеемся, уйдет на экспорт, — пояснил директор «Руслед». Первоначальная стоимость лампы составит 170 рублей, однако планируется, что со временем цена станет ниже. Расчетный срок службы изделия — около пяти лет, она не требует специальной утилизации, отмечают разработчики.

По словам Владислава Голубева, лампа проста в изготовлении, в производстве используются стандартные комплектующие.

«Оборудование, которое сегодня используется для выпуска новой лампы, почти идентично тому, которое используется для выпуска традиционной лампы накаливания — это очень интересное решение, — говорит главный инженер ООО «Свет XXI века» Евгений Кухарев. — Есть, конечно, некоторые изменения, но в основном, это схожие технологии. И лампа нового поколения очень схожа по своим параметрам с традиционной лампой накаливания».

Производство источников света нового формата действительно спроектировано под оборудование, на котором ныне не существующий Томский электроламповый завод (ТЭЛЗ) раньше производил стандартные лампы накаливания. Технологию удалось разработать таким образом, чтобы к новой продукции подходили стандартные запчасти. По логике это должно существенно удешевить производство.

По сравнению с компактной люминесцентной лампой светодиодная обладает большим значением коэффициента цветопередачи — около 90%. Она светит «ближе к солнечному свету». Разработчики считают это важным потребительским свойством. Специальной утилизации лампа не требует.

Выходное напряжение обыкновенной щелочной батарейки AAA составляет 1,5 В. При активном использовании ее напряжение постепенно снижается. Однако многие электроприборы при падении напряжения до 1,3 В или 1,2 В отключаются и перестают считать такую батарейку «живой». Хотя фактически ее ресурс исчерпан только на 20%. Основанная Бобом Рупарваром компания Batteroo Corporation выяснила, что выбрасываемые батарейки можно спокойно продолжать использовать и дальше. Достаточно только снова поднять напряжение до исходного уровня 1,5 В. Ведь их ресурс остается практически нетронутым даже тогда, когда электроприбор с такой батарейкой сигнализирует о необходимости замены.

Batteriser представляет собой тонкую насадку, крепящуюся к элементу питания. Главная ее задача — поднять напряжение до искомых 1,5 В, после чего держать его так долго, как только возможно. Полевые испытания показали, что в среднем ресурс батарейки удается увеличить до восьми раз. Цена комплекта Batteriser на четыре элемента составляет $10.

В США уже более десяти лет работают компании, которые предлагают «аккумуляторы» на основе льда для установки в кондиционеры воздуха. Несколько таких компаний были представлены на конференции Energy Storage North America, пишет Forbes.

Всё генаильное просто. В ночное время, когда электроэнергии в избытке и она продаётся по сниженным тарифам, кондиционер замораживает воду, то есть переходит в режим холодильника. В дневное время он потребляет в несколько раз меньше энергии, работая как вентилятор. Энергопрожорливый компрессор на это время отключается.

Один из производителей таких систем Ice Energy присутствует на рынке уже 12 лет. На иллюстрации вверху показана конструкция модуля Ice Bear этой фирмы. Время автономной работы каждого модуля зависит от пиковой мощности кондиционера. Например, типичная мощность крышного кондиционера RTU (rooftop unit) — 7 кВт. Один модуль Ice Bear обычно подключается к одному или двум RTU. В случае подключения одного RTU массы льда хватает для охлаждения помещения при отключенном компрессоре в течение шести часов, при двух RTU, соответственно, льда хватает на три часа.

Кондиционер переходит на использование льда в периоды пиковой нагрузки на электросеть. Например, в Калифорнии из-за повсеместного использования солнечных батарей пиковая нагрузка на электросеть сместилась с полудня на послеобеденный период. Соответственно, и модули Ice Bear перепрограммировали, так что теперь они «разряжаются» в два интервала: первый с утра, когда солнечные панели ещё не вышли на полную мощность, а второй интервал — ближе к вечеру, когда генерация с солнечных панелей начинает падать. В принципе, нет никаких технических сложностей добавить «ума» этим модулям, чтобы они реагировали на характеристики электросети в реальном режиме времени, включаясь и выключаясь в автоматическом режиме.

Преимущества льда как энергоносителя очевидны. Это практически вечный материал, он не деградирует как электролит аккумуляторов, не токсичен.

Год назад Ice Energy получила контракт от энергокомпании Southern California Edison на установку ледяных «аккумуляторов» почти на 26 МВт в округе Orange County в Южной Калифорнии: это 1800 модулей Ice Bear для 3600 крышных кондиционеров. Модули вступят в строй в середине 2016 года и будут работать 20 лет без замены энергоносителей. Этот заказ выводит Ice Energy на новый уровень, а хранение электроэнергии в виде льда станет более привычной технологией. Все увидят, что в кондиционерах можно заменить электрические аккумуляторы на ледяные, и это даёт огромные преимущества.

Мощная 9-ваттная лампочка обеспечивает световой поток 920 люмен нейтрального белого для обычного освещения и светит ещё в ультрафиолете для привлечения насекомых. Здесь их ждёт сюрприз: электрическая сетка по периметру, которая мгновенно умерщвляет животных. Сетка защищена корпусом с решёткой, чтобы ребёнок случайно не засунул туда палец.
Можно включить лампу в белом или УФ-синем, или одновременно задействовать оба режима. Слабенький ультрафиолет хорошо оставлять на ночь. LED-элементы рассчитаны на 50 000 часов использования.
Сетка для убийства комаров потребляет 1 Вт, плюс к 9 Вт светодиодов. Производитель заявляет, что ультрафиолет эффективно приманивает комаров с территории площадью 46,5 кв.м. Во время тестирования лампочка в течение часа уничтожила все двадцать комаров, которых запустили в комнату.
Лампочки уже в продаже по цене от $20.

Своими руками можно собрать блок с лучшими характеристиками, чем у Tesla (например, на 30-100 кВтч) — и намного дешевле.

Энтузиасты DIY-сборки делятся опытом на специализированных форумах DIY Powerwalls, в группе на Facebook и на YouTube. Специальный раздел на форумах посвящён безопасности — это важный аспект, когда собираешь такую мощную штуку, которая может ещё и загореться на улице (их обычно устанавливают за пределами дома, чтобы не нарушать закон и из безопасности).

Для мейкеров сборка и подключение такого блока питания — не только интересное занятие и экономия денег, но ещё и возможность разобраться, как работает электрика в доме.

Практически все энтузиасты в комментарии Motherboard отметили, что их собственные системы получаются гораздо большей ёмкости, чем у Tesla. Вероятно, компания пожертвовала ёмкостью ради красивого тонкого дизайна блока питания и ради большей эффективности охлаждения и безопасности. Один из французских мейкеров с форума под ником Glubux собрал блок на 28 кВтч. Он говорит, что этого хватает для всего дома, и пришлось даже купить электрическую духовку и индукционную плиту, чтобы куда-то расходовать излишки энергии.

Австралийский мейкер Питер Мэтьюс собрал блок на 40 кВтч, который питается от 40 солнечных панелей на крыше, благо в Австралии нет недостатка солнечных дней.

Самый большой самодельный блок, который удалось найти Motherboard, собран из 22 500 ячеек от ноутбуков и имеет ёмкость более 100 кВтч. От такого блока маленький дом может работать несколько месяцев — например, всю зиму — даже если солнечные панели полностью вышли из строя или неактивны.



А калифорнийский блогер Джеху Гарсия намерен собрать из батареек ноутбука систему на 1 мегаватт, крупнейшую подобную систему частного хранения энергии в США.

Большинство энтузиастов использует при сборке литий-ионные аккумуляторы модели 18650. Они обычно упакованы в цветные пластиковые корпуса и устанавливаются в ноутбуки и другую электронику. Новые аккумуляторы 18650 стоят около $5 за штуку, так что система выйдет немногим дешевле модели от Tesla. Поэтому сборщики обычно скупают бэушные аккумуляторы и вынимают аккумуляторы из выкинутых сломанных ноутбуков. К сожалению, многие люди просто выкидывают аккумуляторы вместе со сломанным ноутбуком, хотя они ещё вполне рабочие. По словам директора крупнейшей в США компании по переработке батарей Call2Recycle, около 95% аккумуляторов не используются повторно, а заканчивают свой путь на свалке, хотя почте все типы батарей могут быть использованы повторно в том или ином виде.



Найти достаточное количество выброшенной техники не так просто, а в последнее время стало ещё труднее, потому что многие люди начали собирать из них собственные энергетические системы вроде Powerwall, а производители ноутбуков вообще не поощряют повторное использование их аккумуляторов в самодельной технике не их фирмы.

После находки батарей их тестируют, затем «обновляют» через cycling с полным разрядом. Потом батареи объединяет в «упаковки». Такие коробки для сотни батарей можно купить на рынке или собрать самостоятельно. Наверх прикрепляют электропроводящие медные «шины» (busbars), а к ним припаивают контакты батарей.

Вся структура прикрепляются к инвертору и монтируется в стойке, которая устанавливается обычно на улице. Можно установить там систему мониторинга для контроля температуры с автоматическим отключением банков энергии, которые слишком сильно разогрелись.

Сейчас уже сформировалось целое сообщество мейкеров со всего мира, которые конструируют такие «аккумуляторные домашние фермы» из старых батарей ноутбуков, чтобы хранить электричество от солнечных батарей. Сообщество объединяет энтузиастов со всего мира, они делятся опытом и советами по безопасности, инженерным системам, совместимости разных типов батарей и т. д. Успех и безопасность Powerwall доказала, что это действительно безопасные системы, пригодные для постоянного долговременного использования (у Powerwall гарантия 10 лет).

По состоянию на 23 августа, совокупные годовые затраты электроэнергии на майнинг двух криптовалют составили 21,01 тераватт-часа в год. В списке, в котором сравниваются энергозатраты государств и криптовалют, данный показатель находится между энергопотреблением Эквадора (21,96 тераватт-часа в год) и Азербайджана (21 тераватт-час в год).

Энергозатраты на майнинг только биткоинов составляют 16,028 тераватт-часа в год. Это ниже, чем энергозатраты Туниса (16,09), и выше, чем у Хорватии (15,74). У Etherium показатель составляет 4,975 тераватт-часа в год, он находится между входящим в список Косово (5,11) и Молдавией (4,93).

Digiconomist отмечает, что компьютеры затрачивают огромный объем электричества на работу по майнингу. "Непрерывный цикл майнинга побуждает людей во всем мире добывать биткоин. Поскольку майнинг может давать значительные доходы, люди готовы запускать энергоемкие машины. За прошедшие годы общее потребление энергии в сети Bitcoin выросло до эпических масштабов, цена валюты достигла новых максимумов. В настоящее время вся сеть Bitcoin потребляет больше энергии, чем ряд стран", - говорится в сообщении.

Пункт 12б «Требования к эксплуатационным характеристикам светодиодных ламп ненаправленного и направленного света» гласит:

Общий индекс цветопередачи — не менее 80.

Коэффициент пульсации светового потока для ламп со встроенными устройствами управления — не более 10%.

Нормируется также и коэффициент мощности: «Коэффициент мощности лампы для ламп со встроенными устройствами управления для ламп с номинальной мощностью менее 2 Вт — нет требований; для ламп с номинальной мощность не более 5 Вт — более 0,5; для ламп с номинальной мощностью не более 25 Вт — более 0,7; для ламп с номинальной мощностью более 25 Вт — более 0,9».

В постановлении выделяется два этапа (первый этап с 1 июля 2018, второй с 1 января 2020 года) и многие требования приведены для двух этапов.

Так, в пункте 22 указано, что коэффициент пульсации светового потока светильника со светодиодами на первом этапе должен составлять не более 10 процентов, на втором этапе не более 5 процентов.

Есть и явные ляпы, вроде пункта 23: «Снижение светового потока светильников со светодиодами за время стабилизации светового потока составляет на этапе 1 не более 8 процентов, на этапе 2 — не более 6 процентов.». Дело в том, что снижение светового потока это особенность светодиодов и никакой закон не заставить светодиод вдруг снижать поток не на 8, а на 6%.

Конечно хорошо, что теперь есть официальные требования к параметрам ламп, в которых чётко прописаны значения коэффициента пульсации и индекса цветопередачи, но совершенно не понятно, как будет контролироваться выполнение этого постановления и можно ли надеяться, что с 1 июля 2018 в магазинах перестанут продаваться лампочки с пульсацией более 10% и индексом цветопередачи менее 80.

В пункте 24 написано, что общий индекс цветопередачи светильников со светодиодами для общественных помещений должен быть не менее 80, светильников со светодиодами для производственных помещений — не менее 70.

Основная часть постановления посвящена энергоэффективности и там есть много несуразностей и цифр, взятых не очень понятно откуда. В постановлении даже упоминаются филаментные лампы, для которых приводятся нормы по значениям эффективности до 45 Вт при том, что таких ламп, мощнее 9 Вт на текущий момент не существует.

Дело в том, что снижение светового потока это особенность светодиодов