Запущен в эксплуатацию первый в мире 3D-печатный стальной мост.
Компания MX3D реализовала свой амбициозный план по установке металлического пешеходного моста, произведенного путем 3D-печати, через канал в Амстердаме. Официальное открытие объекта состоялось при личном участии королевы Нидерландов.
Дизайн проекта был создан студией Joris Laarman Lab, инженерную разработку выполнила Arup совместно с ABB, Lenovo, Air Liquide, ArcelorMittal, Autodesk и AMS Institute. Изначально предполагалось построить мост в месте его постоянного расположения, однако из-за сложностей с обеспечением безопасности и других затруднений его изготовили на заводе.
Процесс 3D-печати длился 6 месяцев и был завершен еще в 2018 году. Но из-за непредвиденных задержек, вызванных в том числе ремонтом стенок канала, только недавно конструкцию доставили по воде, и установили при помощи крана. Согласно разрешительным документам, мост может эксплуатироваться в течение как минимум 2 лет.
«По сути, наша система для 3D-печати металлом М1— это стандартный сварочный робот, дополненный особым набором датчиков — рассказал генеральный директор компании Гийс ван дер Фельден. — Мы разработали CAM-систему и программные средства управления обработкой данных, которые позволяют организовать процесс сварки таким образом, чтобы он стал пригодным для послойного наплавления, а не для простого соединения двух металлических частей».
Компания MX3D реализовала свой амбициозный план по установке металлического пешеходного моста, произведенного путем 3D-печати, через канал в Амстердаме. Официальное открытие объекта состоялось при личном участии королевы Нидерландов.
Дизайн проекта был создан студией Joris Laarman Lab, инженерную разработку выполнила Arup совместно с ABB, Lenovo, Air Liquide, ArcelorMittal, Autodesk и AMS Institute. Изначально предполагалось построить мост в месте его постоянного расположения, однако из-за сложностей с обеспечением безопасности и других затруднений его изготовили на заводе.
Процесс 3D-печати длился 6 месяцев и был завершен еще в 2018 году. Но из-за непредвиденных задержек, вызванных в том числе ремонтом стенок канала, только недавно конструкцию доставили по воде, и установили при помощи крана. Согласно разрешительным документам, мост может эксплуатироваться в течение как минимум 2 лет.
«По сути, наша система для 3D-печати металлом М1— это стандартный сварочный робот, дополненный особым набором датчиков — рассказал генеральный директор компании Гийс ван дер Фельден. — Мы разработали CAM-систему и программные средства управления обработкой данных, которые позволяют организовать процесс сварки таким образом, чтобы он стал пригодным для послойного наплавления, а не для простого соединения двух металлических частей».
Солнечный кондиционер дополнили ледяным накопителем энергии.
Китайский ученые из Университета Цзясин и Юньнаньского педагогического университета разработали систему кондиционирования воздуха, которая получает электричество от солнечных батарей и запасает его в виде льда. Причем для сохранения энергии используется обычное холодильное оборудование и теплоизолированный резервуар.
«Новизна этой работы заключается в том, что предлагается солнечная система охлаждения работает непосредственно от фотоэлектрических панелей, а вместо аккумуляторной батареи используется дешевый лед, — сказал соавтор исследования Гуолян Ли. — Для экспериментального определения рабочих показателей охлаждения при различных уровнях солнечного излучения были построены и испытаны на открытом воздухе солнечные кондиционеры, отличающиеся размерами фотомодулей, с MPPT-контроллером и без него, а также с компрессорами разных типов».
Возможность использования ледяного накопителя энергии в составе системы кондиционирования в качестве замены обычному аккумулятору ученые доказали еще в своей прошлой работе. Тогда была создана установка, обладавшая средней энергоэффективностью 7,65%.
Новая конфигурация включает 12–16 фотомодулей мощностью по 190 Вт, установленных под углом 30°, систему управления на основе инвертора и MPPT-контроллера, а также ледогенератор, оснащенный компрессором с переменной скоростью вращения и объединенный с резервуаром для хранения льда.
Китайский ученые из Университета Цзясин и Юньнаньского педагогического университета разработали систему кондиционирования воздуха, которая получает электричество от солнечных батарей и запасает его в виде льда. Причем для сохранения энергии используется обычное холодильное оборудование и теплоизолированный резервуар.
«Новизна этой работы заключается в том, что предлагается солнечная система охлаждения работает непосредственно от фотоэлектрических панелей, а вместо аккумуляторной батареи используется дешевый лед, — сказал соавтор исследования Гуолян Ли. — Для экспериментального определения рабочих показателей охлаждения при различных уровнях солнечного излучения были построены и испытаны на открытом воздухе солнечные кондиционеры, отличающиеся размерами фотомодулей, с MPPT-контроллером и без него, а также с компрессорами разных типов».
Возможность использования ледяного накопителя энергии в составе системы кондиционирования в качестве замены обычному аккумулятору ученые доказали еще в своей прошлой работе. Тогда была создана установка, обладавшая средней энергоэффективностью 7,65%.
Новая конфигурация включает 12–16 фотомодулей мощностью по 190 Вт, установленных под углом 30°, систему управления на основе инвертора и MPPT-контроллера, а также ледогенератор, оснащенный компрессором с переменной скоростью вращения и объединенный с резервуаром для хранения льда.
С новой технологией океан станет источником дешевого лития, водорода, хлора и питьевой воды.
С распространением литиевых аккумулятором спрос на этот самый легкий металл резко возрос и продолжает увеличиваться, в том числе за счет активной электрификации транспорта. Решить вопрос с поставками этого незаменимого для производства батарей вещества способна система, предложенная учеными из саудовского Научно-технологического университета имени короля Абдаллы.
Они разработали установку, позволяющую дешево получать литий из морской воды. По заявлению исследователей, в океанах его примерно в 5000 раз больше, чем в наземных месторождениях. Дополнительными продуктами этого процесса являются газообразные водород и хлор, а также опресненная вода.
Основной компонент разработки — электрохимический элемент, разделенный мембранами на три отсека. Через средний циркулирует морская вода. Вторая камера заполнена буферным раствором и содержит медный катод с каталитическим покрытием из платины и рутения. От первого отсека ее отделяет керамическая мембрана из оксида лития-лантана-титана (LLTO) с порами, которые пропускают катионы лития, но не дают проходить более крупным ионам металлов. В то же время отрицательные ионы из морской воды могут переходить через анионообменную мембрану в третье отделение, где находится платино-рутениевый анод.
Когда на электрохимический элемент подается ток, литий начинает собираться во втором отсеке, притягиваясь через LLTO-мембраны к катоду, на котором при этом выделяется водород, а на аноде образуется газообразный хлор. Если в обычной морской воде концентрация лития составляет около 0,2 частей на миллион (ppm), то после пяти 20-часовых циклов работы установки его содержание в буферном растворе достигает 9000 ppm. После центрифугирования, промывания и просушки этой жидкости получается порошок фосфата лития с чистотой 99,94%, делающей его подходящим для производства аккумуляторов.
С распространением литиевых аккумулятором спрос на этот самый легкий металл резко возрос и продолжает увеличиваться, в том числе за счет активной электрификации транспорта. Решить вопрос с поставками этого незаменимого для производства батарей вещества способна система, предложенная учеными из саудовского Научно-технологического университета имени короля Абдаллы.
Они разработали установку, позволяющую дешево получать литий из морской воды. По заявлению исследователей, в океанах его примерно в 5000 раз больше, чем в наземных месторождениях. Дополнительными продуктами этого процесса являются газообразные водород и хлор, а также опресненная вода.
Основной компонент разработки — электрохимический элемент, разделенный мембранами на три отсека. Через средний циркулирует морская вода. Вторая камера заполнена буферным раствором и содержит медный катод с каталитическим покрытием из платины и рутения. От первого отсека ее отделяет керамическая мембрана из оксида лития-лантана-титана (LLTO) с порами, которые пропускают катионы лития, но не дают проходить более крупным ионам металлов. В то же время отрицательные ионы из морской воды могут переходить через анионообменную мембрану в третье отделение, где находится платино-рутениевый анод.
Когда на электрохимический элемент подается ток, литий начинает собираться во втором отсеке, притягиваясь через LLTO-мембраны к катоду, на котором при этом выделяется водород, а на аноде образуется газообразный хлор. Если в обычной морской воде концентрация лития составляет около 0,2 частей на миллион (ppm), то после пяти 20-часовых циклов работы установки его содержание в буферном растворе достигает 9000 ppm. После центрифугирования, промывания и просушки этой жидкости получается порошок фосфата лития с чистотой 99,94%, делающей его подходящим для производства аккумуляторов.
Кремниевые солнечные элементы на фотонных кристаллах показали потенциал эффективности 29,1%.
Исследователи из Германии провели серию компьютерных симуляций, чтобы оценить, как фотонные кристаллы могут повысить эффективность встречно-штыревых солнечных элементов с обратным контактом на основе пассивирующего электронно-селективного покрытия из поликремния с оксидом n+-типа (POLO) на отрицательном контакте элемента и дырочно-селективного p+-перехода POLO на плюсовом контакте.
Фотонные кристаллы представляют собой структуры с периодически изменяющейся диэлектрической проницаемостью, которые идеально подходят для светособирающих приложений в фотоэлектрике, поскольку они имеют запрещенную зону, которая препятствует распространению света в определенном частотном диапазоне, что увеличивает длину пути фотона, особенно для высоких длин волн.
«Практический предел эффективности» кремниевых однопереходных элементов с поликремнием на оксидных контактах для обеих полярностей (которые лучше всего размещать на задней стороне, чтобы свести к минимуму затенение и паразитное поглощение) составляет более 27%», - говорит Робби Пейбст, глава исследовательского проекта.
Предполагалось, что смоделированный фотоэлемент расположен на пластине со стандартной толщиной 150 мкм, и ученые обнаружили, что его эффективность может достигать более 28% при нормальной освещенности. «Поскольку уравнения Максвелла предсказывают формирование оптических мод, параллельных поверхности, оптика практически не зависит от толщины пластины, - объясняет Пейбст. - Поэтому последний может быть значительно уменьшен, что также снижает внешние и внутренние рекомбинационные потери в пластине».
Немецкие инженеры также исследовали, как улучшение процесса гидрирования переходов POLO с помощью массива слоев диэлектрика на задней стороне из оксида алюминия и нитрида кремния (Al2O3/SiNx/Al2O3) может еще больше повысить эффективность устройства при той же стандартной толщине. Было обнаружено, что эта конфигурация имеет потенциал для достижения эффективности до 29,1%. «Даже без фотонных кристаллов прогнозируется потенциал эффективности 27,8% для улучшенного качества пассивации поверхности на пластинах толщиной 150 мкм», - заявили ученые.
Исследователи из Германии провели серию компьютерных симуляций, чтобы оценить, как фотонные кристаллы могут повысить эффективность встречно-штыревых солнечных элементов с обратным контактом на основе пассивирующего электронно-селективного покрытия из поликремния с оксидом n+-типа (POLO) на отрицательном контакте элемента и дырочно-селективного p+-перехода POLO на плюсовом контакте.
Фотонные кристаллы представляют собой структуры с периодически изменяющейся диэлектрической проницаемостью, которые идеально подходят для светособирающих приложений в фотоэлектрике, поскольку они имеют запрещенную зону, которая препятствует распространению света в определенном частотном диапазоне, что увеличивает длину пути фотона, особенно для высоких длин волн.
«Практический предел эффективности» кремниевых однопереходных элементов с поликремнием на оксидных контактах для обеих полярностей (которые лучше всего размещать на задней стороне, чтобы свести к минимуму затенение и паразитное поглощение) составляет более 27%», - говорит Робби Пейбст, глава исследовательского проекта.
Предполагалось, что смоделированный фотоэлемент расположен на пластине со стандартной толщиной 150 мкм, и ученые обнаружили, что его эффективность может достигать более 28% при нормальной освещенности. «Поскольку уравнения Максвелла предсказывают формирование оптических мод, параллельных поверхности, оптика практически не зависит от толщины пластины, - объясняет Пейбст. - Поэтому последний может быть значительно уменьшен, что также снижает внешние и внутренние рекомбинационные потери в пластине».
Немецкие инженеры также исследовали, как улучшение процесса гидрирования переходов POLO с помощью массива слоев диэлектрика на задней стороне из оксида алюминия и нитрида кремния (Al2O3/SiNx/Al2O3) может еще больше повысить эффективность устройства при той же стандартной толщине. Было обнаружено, что эта конфигурация имеет потенциал для достижения эффективности до 29,1%. «Даже без фотонных кристаллов прогнозируется потенциал эффективности 27,8% для улучшенного качества пассивации поверхности на пластинах толщиной 150 мкм», - заявили ученые.
Обычные солнечные элементы задействуют в системах беспроводной оптической связи под водой.
Как известно, основное назначение фотоэлементов – это преобразование света в энергию, но китайские ученые доказали, что их также можно использовать для обеспечения подводной беспроводной оптической связи с высокоскоростной передачей данных. Новый подход, в котором в качестве детекторов используется массив последовательно соединенных солнечных элементов, предлагает дешевый способ передачи данных под водой с низким энергопотреблением.
«Существует острая необходимость в эффективной подводной связи для удовлетворения растущих потребностей в обмене данными в рамках всемирной деятельности по защите океана», — сказал руководитель исследовательской группы Цзин Сюй из Чжэцзянского университета в Китае. Например, в усилиях по сохранению коралловых рифов необходимы каналы для передачи данных от водолазов, пилотируемых подводных лодок, подводных датчиков и беспилотных автономных аппаратов на надводные корабли, поддерживающие их работу.
В журнале Optics Letters Сюй и его коллеги рассказали о лабораторных экспериментах, в которых они использовали набор коммерчески доступных солнечных элементов для создания безлинзовой системы для высокоскоростного оптического обнаружения под водой. Как заявляют ученые, солнечные элементы предлагают гораздо большую зону обнаружения, чем фотодиоды, традиционно используемые в качестве детекторов в беспроводной оптической связи.
«Насколько нам известно, мы продемонстрировали самую высокую пропускную способность, когда-либо достигнутую для коммерческой системы оптической связи на основе кремниевых солнечных элементов с большой зоной обнаружения, - сказал Сюй. - Система такого типа может даже обеспечить и обмен данными, и выработку электроэнергии с помощью одного устройства».
По сравнению с использованием радио или акустики, подводная беспроводная связь на основе световых волн демонстрирует более высокую скорость, меньшую задержку и требует меньше энергии. Однако большинство высокоскоростных оптических систем дальнего действия не подходят для подводного применения, поскольку они требуют тонкой настройки между передатчиком, излучающим свет, и приемником, который обнаруживает входящий световой сигнал.
Как известно, основное назначение фотоэлементов – это преобразование света в энергию, но китайские ученые доказали, что их также можно использовать для обеспечения подводной беспроводной оптической связи с высокоскоростной передачей данных. Новый подход, в котором в качестве детекторов используется массив последовательно соединенных солнечных элементов, предлагает дешевый способ передачи данных под водой с низким энергопотреблением.
«Существует острая необходимость в эффективной подводной связи для удовлетворения растущих потребностей в обмене данными в рамках всемирной деятельности по защите океана», — сказал руководитель исследовательской группы Цзин Сюй из Чжэцзянского университета в Китае. Например, в усилиях по сохранению коралловых рифов необходимы каналы для передачи данных от водолазов, пилотируемых подводных лодок, подводных датчиков и беспилотных автономных аппаратов на надводные корабли, поддерживающие их работу.
В журнале Optics Letters Сюй и его коллеги рассказали о лабораторных экспериментах, в которых они использовали набор коммерчески доступных солнечных элементов для создания безлинзовой системы для высокоскоростного оптического обнаружения под водой. Как заявляют ученые, солнечные элементы предлагают гораздо большую зону обнаружения, чем фотодиоды, традиционно используемые в качестве детекторов в беспроводной оптической связи.
«Насколько нам известно, мы продемонстрировали самую высокую пропускную способность, когда-либо достигнутую для коммерческой системы оптической связи на основе кремниевых солнечных элементов с большой зоной обнаружения, - сказал Сюй. - Система такого типа может даже обеспечить и обмен данными, и выработку электроэнергии с помощью одного устройства».
По сравнению с использованием радио или акустики, подводная беспроводная связь на основе световых волн демонстрирует более высокую скорость, меньшую задержку и требует меньше энергии. Однако большинство высокоскоростных оптических систем дальнего действия не подходят для подводного применения, поскольку они требуют тонкой настройки между передатчиком, излучающим свет, и приемником, который обнаруживает входящий световой сигнал.
Японцы снизят стоимость производства водорода в 3 раза.
Японская энергетическая компания Eneos и инженерное предприятие Chiyoda построят фабрику, которая будет производить водород без выбросов углекислого газа в три раза дешевле в сравнении с нынешними технологиями, что станет прорывным шагом в стремлении страны к декарбонизации.
Новый завод будет использовать запатентованную технологию электролиза, которая значительно снижает производственную стоимость водорода – до 330 иен, или примерно 3 долларов за килограмм. Сейчас партнёры рассматривают Австралию и другие регионы в качестве кандидатов на строительство фабрики в 2030 году.
Водород, который может приводить в движение автомобили и турбины электростанций без образования CO2, жизненно необходим для декарбонизации, но производственные затраты на его получение остаются высокими. Сейчас водород на японском рынке стоит примерно 10 долларов за килограмм. Правительство стремится снизить эту цифру до 3 долларов к 2030 году, а со временем — до 2 долларов.
Метод, разработанный Eneos и Chiyoda, обеспечивает электролиз воды и толуола одновременно, а не посредством отдельных процессов, с образованием метилциклогексана (C7H14). Такое упрощение процесса вдвое сокращает капиталовложения в оборудование.
Жидкий C7H14 будет поставляться при температуре окружающей среды на электростанции и другие объекты, где из него будет добываться водород для получения энергии. Это намного более рентабельно, чем доставка водорода, который необходимо транспортировать при температуре -253 °C в специальной емкости.
Японская энергетическая компания Eneos и инженерное предприятие Chiyoda построят фабрику, которая будет производить водород без выбросов углекислого газа в три раза дешевле в сравнении с нынешними технологиями, что станет прорывным шагом в стремлении страны к декарбонизации.
Новый завод будет использовать запатентованную технологию электролиза, которая значительно снижает производственную стоимость водорода – до 330 иен, или примерно 3 долларов за килограмм. Сейчас партнёры рассматривают Австралию и другие регионы в качестве кандидатов на строительство фабрики в 2030 году.
Водород, который может приводить в движение автомобили и турбины электростанций без образования CO2, жизненно необходим для декарбонизации, но производственные затраты на его получение остаются высокими. Сейчас водород на японском рынке стоит примерно 10 долларов за килограмм. Правительство стремится снизить эту цифру до 3 долларов к 2030 году, а со временем — до 2 долларов.
Метод, разработанный Eneos и Chiyoda, обеспечивает электролиз воды и толуола одновременно, а не посредством отдельных процессов, с образованием метилциклогексана (C7H14). Такое упрощение процесса вдвое сокращает капиталовложения в оборудование.
Жидкий C7H14 будет поставляться при температуре окружающей среды на электростанции и другие объекты, где из него будет добываться водород для получения энергии. Это намного более рентабельно, чем доставка водорода, который необходимо транспортировать при температуре -253 °C в специальной емкости.
🌱 Идет набор на GreenTech Startup Booster 2022 — программу поддержки и развития экостартапов.
Фонд «Сколково» проводит очередной цикл GreenTech Startup Booster — ежегодной акселерационной программы для поддержки внедрения технологий в области экологии и устойчивого развития. Принять участие в ней могут компании с готовыми или проектными решениями.
Ключевые направления GreenTech Startup Booster в 2022 году:
— охрана окружающей среды
— ресурсосбережение
— энергетика и транспорт
— аналитические и информационные технологии
— промышленная безопасность и охрана труда
— экологичное поведение человека
Для стартапов и успешных разработчиков участие в программе — это уникальная возможность развить свой бизнес:
— представить свою разработку многим компаниям на уровне топ-менеджмента
— быстро выйти на пилотный проект и доказать эффективность
— получить поддержку экспертов и руководства корпораций
— обеспечить высокую публичность своим разработкам
За два года реализации GreenTech Startup Booster около 2 тыс. проектов получили экспертизу, и более 100 из них уже внедрены в производство.
Подать заявку на участие в GreenTech Startup Booster можно до 17 октября 2022 года. Подробности о программе и участии в ней можно найти на сайте.
Фонд «Сколково» проводит очередной цикл GreenTech Startup Booster — ежегодной акселерационной программы для поддержки внедрения технологий в области экологии и устойчивого развития. Принять участие в ней могут компании с готовыми или проектными решениями.
Ключевые направления GreenTech Startup Booster в 2022 году:
— охрана окружающей среды
— ресурсосбережение
— энергетика и транспорт
— аналитические и информационные технологии
— промышленная безопасность и охрана труда
— экологичное поведение человека
Для стартапов и успешных разработчиков участие в программе — это уникальная возможность развить свой бизнес:
— представить свою разработку многим компаниям на уровне топ-менеджмента
— быстро выйти на пилотный проект и доказать эффективность
— получить поддержку экспертов и руководства корпораций
— обеспечить высокую публичность своим разработкам
За два года реализации GreenTech Startup Booster около 2 тыс. проектов получили экспертизу, и более 100 из них уже внедрены в производство.
Подать заявку на участие в GreenTech Startup Booster можно до 17 октября 2022 года. Подробности о программе и участии в ней можно найти на сайте.
Tesvolt инвестировал в беспроводные суперчарджеры для зарядки электромобилей.
Немецкий производитель промышленных накопителей энергии Tesvolt, который недавно провел конкурс InnoInstall Award, приобрел «значительную миноритарную долю» акций компании Stercom Power Solutions. Эта фирма занимается разработкой технологий беспроводной зарядки для транспорта и намерена в ближайшем будущем выпустить систему на 44 кВт.
В новом пресс-релизе Tesvolt утверждает, что индуктивная передача энергии — это будущее зарядки электрических легковых машин, грузовиков и автобусов, хотя пока самые лучшие беспроводные устройства, выпускаемые серийно, обладают мощностью только 3,2 кВт. Впрочем, американский стартап Momentum Dynamics еще в 2018 году начал эксплуатацию 200-киловаттных зарядок для автобусов.
Соучредитель и коммерческий директор Tesvolt Даниэль Ханнеманн рассказал, что технология Stercom, обеспечивает индуктивную зарядку с эффективностью 95% и позволяет передавать электроэнергию на расстояние 20 см. Последнее, по словам Ханнеманна, «не удалось достичь ни одному другому поставщику из присутствующих на рынке».
Главный технический директора и второй основатель Tesvolt Саймона Шандерт отмечает, что беспроводные зарядные устройства мощностью до 200 кВт станут доступными в «среднесрочной перспективе».
В сообщении компании говорится, что Audi и BMW уже устанавливают индуктивные зарядные приемные катушки в свои модели и что в Италии, Франции и Швеции действуют в рамках пилотных проектов участки дорог, в которые встроены катушки индуктивности для передачи энергии электромобилям. Как заявляет Tesvolt, BMW предсказала, что в ближайшем десятилетии появятся парковки, оснащенные беспроводными зарядными устройствами по всей площади.
Немецкий производитель промышленных накопителей энергии Tesvolt, который недавно провел конкурс InnoInstall Award, приобрел «значительную миноритарную долю» акций компании Stercom Power Solutions. Эта фирма занимается разработкой технологий беспроводной зарядки для транспорта и намерена в ближайшем будущем выпустить систему на 44 кВт.
В новом пресс-релизе Tesvolt утверждает, что индуктивная передача энергии — это будущее зарядки электрических легковых машин, грузовиков и автобусов, хотя пока самые лучшие беспроводные устройства, выпускаемые серийно, обладают мощностью только 3,2 кВт. Впрочем, американский стартап Momentum Dynamics еще в 2018 году начал эксплуатацию 200-киловаттных зарядок для автобусов.
Соучредитель и коммерческий директор Tesvolt Даниэль Ханнеманн рассказал, что технология Stercom, обеспечивает индуктивную зарядку с эффективностью 95% и позволяет передавать электроэнергию на расстояние 20 см. Последнее, по словам Ханнеманна, «не удалось достичь ни одному другому поставщику из присутствующих на рынке».
Главный технический директора и второй основатель Tesvolt Саймона Шандерт отмечает, что беспроводные зарядные устройства мощностью до 200 кВт станут доступными в «среднесрочной перспективе».
В сообщении компании говорится, что Audi и BMW уже устанавливают индуктивные зарядные приемные катушки в свои модели и что в Италии, Франции и Швеции действуют в рамках пилотных проектов участки дорог, в которые встроены катушки индуктивности для передачи энергии электромобилям. Как заявляет Tesvolt, BMW предсказала, что в ближайшем десятилетии появятся парковки, оснащенные беспроводными зарядными устройствами по всей площади.
Мобильные «солнечные башни» на 30% увеличивают выработку энергии и занимают на 50% меньше места.
В последнее время появляются самые разные мобильные фотоэлектрические устройства, которые можно перемещать из одного места в другое для выработки энергии. Но особый интерес может представлять система, которая позволит генерировать больше электричества, чем обычные установки, при этом освобождая дополнительное место для других целей.
Исследователи из Индийского технологического института Дели (IIT Delhi) разработали устройства, которые они назвали «солнечными башнями», и которые генерируют на 20-30% больше энергии, занимая при этом всего 50-60% места в сравнении с традиционными решениями. Эти системы являются портативными: их легко можно погрузить на транспортное средство и доставить куда угодно для выработки электроэнергии. Использование зеркал рядом с солнечными панелями перенаправляет свет на фотоэлементы, максимизируя выработку солнечной энергии.
Новые мобильные солнечные башни разработаны в версиях с механическим и немеханическим отслеживанием движения Солнца. Обе системы запатентованы IIT Delhi и лицензированы для коммерческого использования компанией EP Sunsol, которая уже развернула установки мощностью 3 кВт, 4 кВт и 5 кВт в Ченнаи, ИИТ Дели и Нави Мумбаи соответственно.
Системы масштабируются до более высокой мощности за счет добавления большего количества массивов в конструкции башни и особенно полезны для станций зарядки электромобилей, выработки солнечной энергии на крышах зданий и получения электроэнергии для целей сельского хозяйства (агровольтаики), например, для перекачки воды, зарядки аккумуляторов для тракторов и т.д.С
В последнее время появляются самые разные мобильные фотоэлектрические устройства, которые можно перемещать из одного места в другое для выработки энергии. Но особый интерес может представлять система, которая позволит генерировать больше электричества, чем обычные установки, при этом освобождая дополнительное место для других целей.
Исследователи из Индийского технологического института Дели (IIT Delhi) разработали устройства, которые они назвали «солнечными башнями», и которые генерируют на 20-30% больше энергии, занимая при этом всего 50-60% места в сравнении с традиционными решениями. Эти системы являются портативными: их легко можно погрузить на транспортное средство и доставить куда угодно для выработки электроэнергии. Использование зеркал рядом с солнечными панелями перенаправляет свет на фотоэлементы, максимизируя выработку солнечной энергии.
Новые мобильные солнечные башни разработаны в версиях с механическим и немеханическим отслеживанием движения Солнца. Обе системы запатентованы IIT Delhi и лицензированы для коммерческого использования компанией EP Sunsol, которая уже развернула установки мощностью 3 кВт, 4 кВт и 5 кВт в Ченнаи, ИИТ Дели и Нави Мумбаи соответственно.
Системы масштабируются до более высокой мощности за счет добавления большего количества массивов в конструкции башни и особенно полезны для станций зарядки электромобилей, выработки солнечной энергии на крышах зданий и получения электроэнергии для целей сельского хозяйства (агровольтаики), например, для перекачки воды, зарядки аккумуляторов для тракторов и т.д.С
Ультратонкие литиевые электроды наделяют аккумуляторы рекордными показателями.
Одна из перспективных технологий батарей, позволяющая добиться высокой плотности энергии, предполагает использование в аноде вместо графита чистого металлического лития. Значительного прогресса в этом направлении достигли американские исследователи из Тихоокеанской Северо-Западной национальной лаборатории. Их новая разработка — источник питания с литий-металлический анодом оригинальной конструкции — выдерживает рекордное число циклов перезарядки.
Предыдущие образцы аккумуляторов, изготавливаемых по аналогичной технологии, не могли похвастаться долговечностью. Одна из причин их быстрого выхода из строя — сложные реакции, протекающие около анода и негативно влияющие на промежуточную фазу твердого электролита. Эта тонкая пленка, образующаяся на границе между отрицательным электродом и электролитом, имеет определяющее значение в процессе перемещения молекул между компонентами химического элемента.
Новый элемент питания сохраняет емкость на уровне 76% от первоначальной после 600 перезарядок. Это выдающийся результат, с учетом того, что аккумулятор с литий-металлическим анодом, созданный теми же учеными 4 года назад, выдерживал только 50 циклов, а разработанный в позапрошлом году — 200.
Одна из перспективных технологий батарей, позволяющая добиться высокой плотности энергии, предполагает использование в аноде вместо графита чистого металлического лития. Значительного прогресса в этом направлении достигли американские исследователи из Тихоокеанской Северо-Западной национальной лаборатории. Их новая разработка — источник питания с литий-металлический анодом оригинальной конструкции — выдерживает рекордное число циклов перезарядки.
Предыдущие образцы аккумуляторов, изготавливаемых по аналогичной технологии, не могли похвастаться долговечностью. Одна из причин их быстрого выхода из строя — сложные реакции, протекающие около анода и негативно влияющие на промежуточную фазу твердого электролита. Эта тонкая пленка, образующаяся на границе между отрицательным электродом и электролитом, имеет определяющее значение в процессе перемещения молекул между компонентами химического элемента.
Новый элемент питания сохраняет емкость на уровне 76% от первоначальной после 600 перезарядок. Это выдающийся результат, с учетом того, что аккумулятор с литий-металлическим анодом, созданный теми же учеными 4 года назад, выдерживал только 50 циклов, а разработанный в позапрошлом году — 200.
Affyn will become the NUMBER 1 blockchain metaverse in the entire industry. Can’t wait for their upcoming BIG UNVEILS in 2 Days!
TELEGRAM:
https://tttttt.me/affynofficial/
TELEGRAM:
https://tttttt.me/affynofficial/
Искусственные наноструктуры собирают свет подобно клеткам растений.
Синтезированный исследователями высокопрочный нанокристалл имеет гибридный состав, то есть включает и органические, и неорганические соединения. Он объединяет в себе структурную и функциональную сложность, характерную для природных образований, с высокими надежностью и технологичностью, присущими искусственным системам.
В основе нового материала лежит модифицированная белковоподобная молекула — пептоид, соединенная с высокоточной клеткообразной структурой на основе кремния — POSS. Ученые обнаружили, что при особых условиях это вещество образует состоящие их двумерных нанолистов кристаллы идеальной формы, напоминающие клеточную мембрану.
Благодаря сочетанию прочности и стабильности POSS с видоизменяемостью пептоида, полученные наноструктуры дают возможность в широких пределах задавать их свойства в процессе синтеза. Воспользовавшись этим, ученые сделали материал, способный нести на себе функциональные группы, упорядоченно расположенные на определенном расстоянии друг от друга.
Такую POSS-пептоидную заготовку исследователи дополнили парами специальных «донорных» молекул и каркасными структурами, предназначенными для связывания «акцепторных» молекул, находящихся вне нанокристалла. В результате получилась собирающая солнечную энергию система, работающая по принципу, наблюдаемому в клетках живых растений.
Молекулы-доноры поглощают свет определенного спектра и передают полученную энергию молекулам-акцепторам. Последние при этом начинают излучать световые волны другой длины. Эффективность передачи энергии достигает 96%, что является рекордом для светособирающих систем такого типа.
Синтезированный исследователями высокопрочный нанокристалл имеет гибридный состав, то есть включает и органические, и неорганические соединения. Он объединяет в себе структурную и функциональную сложность, характерную для природных образований, с высокими надежностью и технологичностью, присущими искусственным системам.
В основе нового материала лежит модифицированная белковоподобная молекула — пептоид, соединенная с высокоточной клеткообразной структурой на основе кремния — POSS. Ученые обнаружили, что при особых условиях это вещество образует состоящие их двумерных нанолистов кристаллы идеальной формы, напоминающие клеточную мембрану.
Благодаря сочетанию прочности и стабильности POSS с видоизменяемостью пептоида, полученные наноструктуры дают возможность в широких пределах задавать их свойства в процессе синтеза. Воспользовавшись этим, ученые сделали материал, способный нести на себе функциональные группы, упорядоченно расположенные на определенном расстоянии друг от друга.
Такую POSS-пептоидную заготовку исследователи дополнили парами специальных «донорных» молекул и каркасными структурами, предназначенными для связывания «акцепторных» молекул, находящихся вне нанокристалла. В результате получилась собирающая солнечную энергию система, работающая по принципу, наблюдаемому в клетках живых растений.
Молекулы-доноры поглощают свет определенного спектра и передают полученную энергию молекулам-акцепторам. Последние при этом начинают излучать световые волны другой длины. Эффективность передачи энергии достигает 96%, что является рекордом для светособирающих систем такого типа.
Мембрана с «микродеревьями» очищает воду и собирает влагу из воздуха.
Поглощение водяного пара и дистилляция — одни из наиболее распространенных способов получения чистой питьевой воды там, где нет ее естественных запасов. Ученые из Калифорнийского технологического института объединили эти две функции в одном устройстве.
Главный элемент разработки — гидрогелевая мембрана с особой трехмерной наноструктурой. На ее поверхности размещено множество микроскопических отростков с игольчатыми выступами, напоминающими колючки кактусов. Они изготовлены из гидрофильного материала.
Эти шипы, которые исследователи назвали «микродеревьями» притягивают мельчайшие частицы воды, находящиеся в воздухе. Сконденсировавшись, они стекают к основанию отростка, соединяются в более крупные капли и сливаются по поверхности в резервуар, в котором накапливается чистая, пригодная для питья вода.
При этом водяной пар может проходить чрез мембрану снизу-вверх. Благодаря этому ее можно использовать для очистки соленой или загрязненной воды путем испарения с последующей конденсацией.
Поглощение водяного пара и дистилляция — одни из наиболее распространенных способов получения чистой питьевой воды там, где нет ее естественных запасов. Ученые из Калифорнийского технологического института объединили эти две функции в одном устройстве.
Главный элемент разработки — гидрогелевая мембрана с особой трехмерной наноструктурой. На ее поверхности размещено множество микроскопических отростков с игольчатыми выступами, напоминающими колючки кактусов. Они изготовлены из гидрофильного материала.
Эти шипы, которые исследователи назвали «микродеревьями» притягивают мельчайшие частицы воды, находящиеся в воздухе. Сконденсировавшись, они стекают к основанию отростка, соединяются в более крупные капли и сливаются по поверхности в резервуар, в котором накапливается чистая, пригодная для питья вода.
При этом водяной пар может проходить чрез мембрану снизу-вверх. Благодаря этому ее можно использовать для очистки соленой или загрязненной воды путем испарения с последующей конденсацией.
Бетонные стены станут аккумуляторами энергии для домов.
Некоторые аккумуляторы способны не только накапливать энергию, но и играть роль структурных элементов. Впечатляющих успехов в этом направлении достигли ученые из Технического университета Чалмерса: в марте они представили высокопрочную «невесомую» батарею из углеволокна для транспорта.
Другая исследовательская группа того же вуза реализовала аналогичный подход в сфере строительства и разработала элементы питания на основе бетона. Они изготавливаются из цемента, смешанного с небольшим количеством углеродных волокон, которые необходимы для повышения проводимости и прочности на изгиб. Отдельные слои материала помещаются между двумя сетками из углеволокна. Первая из них покрыта железом и действует как анод, а вторая — никелем и играет роль катода.
Каждый квадратный метр инновационного бетона позволяет накапливать 7 кВт•ч. По словам исследователей, это в 10 раз превышает показатель ранее разрабатывавшихся батарей на основе цемента. Правда, у промышленно выпускаемых современных элементов питания плотность энергии намного больше. Но возможность создания из бетонных аккумуляторов массивных сооружений компенсирует ограниченные характеристики.
Разработчики считают, что изобретение пригодится для постройки зданий, функционирующих как накопители энергии, автономного электроснабжения стационарных объектов, например, станций 4G-связи. Объединение цементных батарей с солнечными панелями позволит сделать независимую от сети систему питания для датчиков и других электроприборов, расположенных вдоль объектов большой протяженности, таких как автодороги и мосты.
Некоторые аккумуляторы способны не только накапливать энергию, но и играть роль структурных элементов. Впечатляющих успехов в этом направлении достигли ученые из Технического университета Чалмерса: в марте они представили высокопрочную «невесомую» батарею из углеволокна для транспорта.
Другая исследовательская группа того же вуза реализовала аналогичный подход в сфере строительства и разработала элементы питания на основе бетона. Они изготавливаются из цемента, смешанного с небольшим количеством углеродных волокон, которые необходимы для повышения проводимости и прочности на изгиб. Отдельные слои материала помещаются между двумя сетками из углеволокна. Первая из них покрыта железом и действует как анод, а вторая — никелем и играет роль катода.
Каждый квадратный метр инновационного бетона позволяет накапливать 7 кВт•ч. По словам исследователей, это в 10 раз превышает показатель ранее разрабатывавшихся батарей на основе цемента. Правда, у промышленно выпускаемых современных элементов питания плотность энергии намного больше. Но возможность создания из бетонных аккумуляторов массивных сооружений компенсирует ограниченные характеристики.
Разработчики считают, что изобретение пригодится для постройки зданий, функционирующих как накопители энергии, автономного электроснабжения стационарных объектов, например, станций 4G-связи. Объединение цементных батарей с солнечными панелями позволит сделать независимую от сети систему питания для датчиков и других электроприборов, расположенных вдоль объектов большой протяженности, таких как автодороги и мосты.
Волны Wi-Fi обеспечат гаджеты электроэнергией.
Ученые давно работают над тем, чтобы использовать постоянно пронизывающие пространство радиоволны для электропитания небольших приборов. Но до сих пор не было изготовлено устройство, позволяющее получать из радиоволнового излучения существенное количество электроэнергии.
Эту задачу удалось решить группе исследователей из Национального университета Сингапура и Университета Тохоку (Япония). В основе их разработки лежит относительно новое решение — миниатюрные генераторы на основе вращения спинов (Spin-Torque Oscillators или STO). Они применяются, например, в передовых жестких дисках с MAMR-технологией. Для достижения достаточной мощности обычно объединяют несколько STO. Однако поиск оптимальной конфигурации такого устройства является непростой задачей.
Сингапурские и японские исследователи создали новую схему, которая предотвращает возникновение проблем, обычных для систем из STO. Она предполагает последовательное соединение восьми генераторов на основе вращения спинов.
Инновационный чип подключили к конденсатору и светодиоду с рабочим напряжением 1,6 В. Под воздействием Wi-Fi радиоволн диапазона 2,4 ГГц микросхема из STO генерирует постоянный ток, который за 5 секунд заряжает конденсатор и зажигает диод. Накапливаемого заряда хватает, чтобы поддерживать свечение на протяжение 1 минуты, после отключения источника радиоволн.
Один из исследователей, профессор Ян Хёнсу, рассказывает:
«Мы окружены Wi-Fi сигналами, но когда мы не пользуемся ими для выхода в интернет, они бездейственны, создающее их оборудование работает впустую. Наш последний результат — шаг к тому, чтобы сделать легкодоступное радиоволновое излучение с частотой 2,4 ГГц экологически чистым источником энергии, позволяющим снизить потребность в батареях для электроники, которой мы регулярно пользуемся. Таким образом, небольшие устройства и датчики смогут получать питание беспроводным способом с помощью радиочастотных сигналов, являющихся частью интернета вещей. С распространением «умных» домов и городов наша разработка может найти множество применений в коммуникационных, вычислительных и нейроморфных системах».
Теперь группа ученых направит свои усилия на повышение количества энергии, собираемого устройством, за счет увеличения количества генераторов на основе вращения спинов, входящих в состав микросхемы. А также исследователи изучат возможность использования своей разработки для питания различных датчиков и электронных приборов.
Ученые давно работают над тем, чтобы использовать постоянно пронизывающие пространство радиоволны для электропитания небольших приборов. Но до сих пор не было изготовлено устройство, позволяющее получать из радиоволнового излучения существенное количество электроэнергии.
Эту задачу удалось решить группе исследователей из Национального университета Сингапура и Университета Тохоку (Япония). В основе их разработки лежит относительно новое решение — миниатюрные генераторы на основе вращения спинов (Spin-Torque Oscillators или STO). Они применяются, например, в передовых жестких дисках с MAMR-технологией. Для достижения достаточной мощности обычно объединяют несколько STO. Однако поиск оптимальной конфигурации такого устройства является непростой задачей.
Сингапурские и японские исследователи создали новую схему, которая предотвращает возникновение проблем, обычных для систем из STO. Она предполагает последовательное соединение восьми генераторов на основе вращения спинов.
Инновационный чип подключили к конденсатору и светодиоду с рабочим напряжением 1,6 В. Под воздействием Wi-Fi радиоволн диапазона 2,4 ГГц микросхема из STO генерирует постоянный ток, который за 5 секунд заряжает конденсатор и зажигает диод. Накапливаемого заряда хватает, чтобы поддерживать свечение на протяжение 1 минуты, после отключения источника радиоволн.
Один из исследователей, профессор Ян Хёнсу, рассказывает:
«Мы окружены Wi-Fi сигналами, но когда мы не пользуемся ими для выхода в интернет, они бездейственны, создающее их оборудование работает впустую. Наш последний результат — шаг к тому, чтобы сделать легкодоступное радиоволновое излучение с частотой 2,4 ГГц экологически чистым источником энергии, позволяющим снизить потребность в батареях для электроники, которой мы регулярно пользуемся. Таким образом, небольшие устройства и датчики смогут получать питание беспроводным способом с помощью радиочастотных сигналов, являющихся частью интернета вещей. С распространением «умных» домов и городов наша разработка может найти множество применений в коммуникационных, вычислительных и нейроморфных системах».
Теперь группа ученых направит свои усилия на повышение количества энергии, собираемого устройством, за счет увеличения количества генераторов на основе вращения спинов, входящих в состав микросхемы. А также исследователи изучат возможность использования своей разработки для питания различных датчиков и электронных приборов.
Двигатель, использующий информацию в качестве топлива, стал самым быстрым в мире.
Исследователи из канадского Университета Саймона Фрейзера создали двигатель, который выполняет работу, получая из внешней среды только информацию. Ожидается, что разработка поможет добиться прогресса в сфере нанобиотехнологий, повысить быстродействие вычислительной техники и снизить ее стоимость.
Как говорит ведущий автор исследования Джо Бечхофер, главной целью его команды было выяснить, с какой скоростью способен работать информационный двигатель и сколько энергии он позволяет получать. Эти сведения пригодятся для создания подобных устройств, пригодных для практического применения.
Концепция двигателей, функционирующих за счет информации, была предложена еще в XIX веке Джеймсом Клерком Максвеллом. Но первую работающую систему такого типа удалось создать только в 2010 году.
Ученые заявляют, что новый двигатель является лучшим в своем классе и в 10 раз превосходит по возможностям все аналогичные проекты. В основе информационной машины лежит находящаяся в воде микроскопическая частица, помещенная в оптический пинцет. Он с помощью света лазера прикладывает к микрочастице силы, которые возникали бы, если бы она была прикреплена через высокочувствительную пружину к подвижной платформе.
Из-за хаотичных ударов молекул жидкости наночастица может колебаться в вертикальном направлении. Ученые отслеживают ее перемещения, и за счет изменения настроек лазерного пинцета позволяют воображаемой платформе «подниматься», когда наблюдается скачок вверх.
Исследователи из канадского Университета Саймона Фрейзера создали двигатель, который выполняет работу, получая из внешней среды только информацию. Ожидается, что разработка поможет добиться прогресса в сфере нанобиотехнологий, повысить быстродействие вычислительной техники и снизить ее стоимость.
Как говорит ведущий автор исследования Джо Бечхофер, главной целью его команды было выяснить, с какой скоростью способен работать информационный двигатель и сколько энергии он позволяет получать. Эти сведения пригодятся для создания подобных устройств, пригодных для практического применения.
Концепция двигателей, функционирующих за счет информации, была предложена еще в XIX веке Джеймсом Клерком Максвеллом. Но первую работающую систему такого типа удалось создать только в 2010 году.
Ученые заявляют, что новый двигатель является лучшим в своем классе и в 10 раз превосходит по возможностям все аналогичные проекты. В основе информационной машины лежит находящаяся в воде микроскопическая частица, помещенная в оптический пинцет. Он с помощью света лазера прикладывает к микрочастице силы, которые возникали бы, если бы она была прикреплена через высокочувствительную пружину к подвижной платформе.
Из-за хаотичных ударов молекул жидкости наночастица может колебаться в вертикальном направлении. Ученые отслеживают ее перемещения, и за счет изменения настроек лазерного пинцета позволяют воображаемой платформе «подниматься», когда наблюдается скачок вверх.
Однопоршневой ДВС на водородном топливе создала Aquarius Engines.
Израильская компания Aquarius Engines анонсировала водородную версию свободнопоршневого линейного генератора, над которым она работает с 2014 года. Предполагается, что такие устройства найдут применение в гибридных автомобилях и автономных электрогенераторах.
В основе разработки Aquarius Engines лежит свободнопоршневой ДВС. Его главная особенность — отсутствие кривошипно-шатунного механизма. В установке всего один цилиндр. В нем перемещается закрепленный на центральной штанге плоский поршень, разделяющий внутреннее пространство на две камеры сгорания. С мотором объединен линейный генератор, с помощью которого движения штанги поршня преобразуются в электроэнергию.
Использование свободнопоршневой конструкции делает двигатель Aquarius компактным, легким, энергоэффективным, простым в изготовлении и обслуживании. Он состоит всего из 20 компонентов, из которых движется только штанга с поршнем, и не нуждается в обычной для ДВС системе смазки.
Сейчас Aquarius Engines стремится сделать свою разработку более экологичной, поэтому создала модификацию, потребляющую водород вместо ископаемого топлива. О подобной модернизации обычного поршневого ДВС недавно сообщила Toyota. Работоспособность водородного мотора Aquarius уже официально подтверждена тестами, проведенными AVL-Schrick, австрийской фирмой по консалтингу в сфере автомобилестроения.
Израильская компания Aquarius Engines анонсировала водородную версию свободнопоршневого линейного генератора, над которым она работает с 2014 года. Предполагается, что такие устройства найдут применение в гибридных автомобилях и автономных электрогенераторах.
В основе разработки Aquarius Engines лежит свободнопоршневой ДВС. Его главная особенность — отсутствие кривошипно-шатунного механизма. В установке всего один цилиндр. В нем перемещается закрепленный на центральной штанге плоский поршень, разделяющий внутреннее пространство на две камеры сгорания. С мотором объединен линейный генератор, с помощью которого движения штанги поршня преобразуются в электроэнергию.
Использование свободнопоршневой конструкции делает двигатель Aquarius компактным, легким, энергоэффективным, простым в изготовлении и обслуживании. Он состоит всего из 20 компонентов, из которых движется только штанга с поршнем, и не нуждается в обычной для ДВС системе смазки.
Сейчас Aquarius Engines стремится сделать свою разработку более экологичной, поэтому создала модификацию, потребляющую водород вместо ископаемого топлива. О подобной модернизации обычного поршневого ДВС недавно сообщила Toyota. Работоспособность водородного мотора Aquarius уже официально подтверждена тестами, проведенными AVL-Schrick, австрийской фирмой по консалтингу в сфере автомобилестроения.
Как самозанятый может увеличить свой доход и получить помощь от города? Что лучше - оформить НПД и открыть свое дело или продолжать сотрудничать с компаниями по договору подряда?
Узнайте ответы на эти и многие другие вопросы 19 октября на форум МБМ «Самозанятые 2022»!
Более десяти успешных спикеров из разных индустрий поделятся своими знаниями и опытом.
В программе:
- как самозанятому начать и развивать свой бизнес,
- возможности для самозанятых,
- как бизнесу безопасно работать с самозанятыми,
- какие существуют топовые инструменты для бесплатного продвижения,
Кроме того, участников ждет нетворкинг-сессия «Открытый микрофон», где они смогут рассказать о себе и своем деле, а также найти клиентов и партнеров!
Как принять участие?
- Заведите личный кабинет на нашем сайте https://mbm.mos.ru/, если у вас его еще нет.
- Переходите по ссылке, чтобы стать участником: https://clck.ru/32Pe6r
Дата и время: 19 октября, 12:00-17:00
Место: Старт Хаб на Красном Октябре, Берсеневская набережная, д.6, стр.3
Узнайте ответы на эти и многие другие вопросы 19 октября на форум МБМ «Самозанятые 2022»!
Более десяти успешных спикеров из разных индустрий поделятся своими знаниями и опытом.
В программе:
- как самозанятому начать и развивать свой бизнес,
- возможности для самозанятых,
- как бизнесу безопасно работать с самозанятыми,
- какие существуют топовые инструменты для бесплатного продвижения,
Кроме того, участников ждет нетворкинг-сессия «Открытый микрофон», где они смогут рассказать о себе и своем деле, а также найти клиентов и партнеров!
Как принять участие?
- Заведите личный кабинет на нашем сайте https://mbm.mos.ru/, если у вас его еще нет.
- Переходите по ссылке, чтобы стать участником: https://clck.ru/32Pe6r
Дата и время: 19 октября, 12:00-17:00
Место: Старт Хаб на Красном Октябре, Берсеневская набережная, д.6, стр.3
Искусственные наноструктуры собирают свет подобно клеткам растений.
Ученые из Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории в сотрудничестве с коллегами из Университета штата Вашингтон создали материал, способный работать как высокоэффективная система сбора видимого света.
Синтезированный исследователями высокопрочный нанокристалл имеет гибридный состав, то есть включает и органические, и неорганические соединения. Он объединяет в себе структурную и функциональную сложность, характерную для природных образований, с высокими надежностью и технологичностью, присущими искусственным системам.
В основе нового материала лежит модифицированная белковоподобная молекула — пептоид, соединенная с высокоточной клеткообразной структурой на основе кремния — POSS. Ученые обнаружили, что при особых условиях это вещество образует состоящие их двумерных нанолистов кристаллы идеальной формы, напоминающие клеточную мембрану.
Благодаря сочетанию прочности и стабильности POSS с видоизменяемостью пептоида, полученные наноструктуры дают возможность в широких пределах задавать их свойства в процессе синтеза. Воспользовавшись этим, ученые сделали материал, способный нести на себе функциональные группы, упорядоченно расположенные на определенном расстоянии друг от друга.
Такую POSS-пептоидную заготовку исследователи дополнили парами специальных «донорных» молекул и каркасными структурами, предназначенными для связывания «акцепторных» молекул, находящихся вне нанокристалла. В результате получилась собирающая солнечную энергию система, работающая по принципу, наблюдаемому в клетках живых растений.
Молекулы-доноры поглощают свет определенного спектра и передают полученную энергию молекулам-акцепторам. Последние при этом начинают излучать световые волны другой длины. Эффективность передачи энергии достигает 96%, что является рекордом для светособирающих систем такого типа.
Ученые из Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории в сотрудничестве с коллегами из Университета штата Вашингтон создали материал, способный работать как высокоэффективная система сбора видимого света.
Синтезированный исследователями высокопрочный нанокристалл имеет гибридный состав, то есть включает и органические, и неорганические соединения. Он объединяет в себе структурную и функциональную сложность, характерную для природных образований, с высокими надежностью и технологичностью, присущими искусственным системам.
В основе нового материала лежит модифицированная белковоподобная молекула — пептоид, соединенная с высокоточной клеткообразной структурой на основе кремния — POSS. Ученые обнаружили, что при особых условиях это вещество образует состоящие их двумерных нанолистов кристаллы идеальной формы, напоминающие клеточную мембрану.
Благодаря сочетанию прочности и стабильности POSS с видоизменяемостью пептоида, полученные наноструктуры дают возможность в широких пределах задавать их свойства в процессе синтеза. Воспользовавшись этим, ученые сделали материал, способный нести на себе функциональные группы, упорядоченно расположенные на определенном расстоянии друг от друга.
Такую POSS-пептоидную заготовку исследователи дополнили парами специальных «донорных» молекул и каркасными структурами, предназначенными для связывания «акцепторных» молекул, находящихся вне нанокристалла. В результате получилась собирающая солнечную энергию система, работающая по принципу, наблюдаемому в клетках живых растений.
Молекулы-доноры поглощают свет определенного спектра и передают полученную энергию молекулам-акцепторам. Последние при этом начинают излучать световые волны другой длины. Эффективность передачи энергии достигает 96%, что является рекордом для светособирающих систем такого типа.
Внедрение гравитационных накопителей энергии ускорят $100-миллионные инвестиции Energy Vault.
Впервые стартап Energy Vault представил систему накопления энергии в виде башен из композитных блоков почти 3 года назад. Теперь компания сообщила о получении очередных инвестиций на сумму 100 млн долларов.
Привлеченные средства пойдут на создание гравитационных аккумуляторов в Европе, США, на Ближнем Востоке и в Австралии. Запуск строительства первой системы в Америке запланирован на конец этого года, а в следующем компания намерена приступить к размещению своих установок и в остальных регионах.
Конструкция гравитационного накопителя Energy Vault, получившего название EVx, не претерпела существенных изменений с момента презентации в 2018 году. Система представляет собой башенный кран с 6 стрелами, постоянно строящий вокруг себя башню из больших композитных блоков, а затем разбирающей ее.
Когда блоки поднимаются с помощью электродвигателей, электрическая энергия переходит в потенциальную, которая может храниться неограниченно долго. Причем емкость такого аккумулятора не уменьшается со временем, как у химического. Если нужно использовать накопленный энергетический запас, блоки опускают, и они превращают свою потенциальную энергию в электричество, раскручивая моторы крана через тросы.
Первый гравитационный накопитель Energy Vault, предназначенный для коммерческого использования, был запущен в прошлом году. В апреле текущего года компания начала производство новой версии системы EVx.
По словам разработчика, общий КПД преобразования энергии в установке составляет 80–85%, а ее технический ресурс превышает 35 лет. Масштабируемая модульная конструкция крана позволяет создавать аккумуляторы емкостью до нескольких гигаватт-часов.
EVx рассчитана в первую очередь на высокоэффективную отдачу большой мощности в течение 2–4 часов. Но при необходимости систему можно расширить, чтобы накопленной в ней энергии хватало на 5–24 часов «разрядки».
В последнее время поиск альтернатив литиевым аккумуляторам становится все более популярным. Это создает благоприятные условия для развития работающих в этом направлении компаний, таких как предлагающие гравитационные батареи Energy Vault и Gravitricity, или выпускающая железо-воздушные батареи Form Energy.
Впервые стартап Energy Vault представил систему накопления энергии в виде башен из композитных блоков почти 3 года назад. Теперь компания сообщила о получении очередных инвестиций на сумму 100 млн долларов.
Привлеченные средства пойдут на создание гравитационных аккумуляторов в Европе, США, на Ближнем Востоке и в Австралии. Запуск строительства первой системы в Америке запланирован на конец этого года, а в следующем компания намерена приступить к размещению своих установок и в остальных регионах.
Конструкция гравитационного накопителя Energy Vault, получившего название EVx, не претерпела существенных изменений с момента презентации в 2018 году. Система представляет собой башенный кран с 6 стрелами, постоянно строящий вокруг себя башню из больших композитных блоков, а затем разбирающей ее.
Когда блоки поднимаются с помощью электродвигателей, электрическая энергия переходит в потенциальную, которая может храниться неограниченно долго. Причем емкость такого аккумулятора не уменьшается со временем, как у химического. Если нужно использовать накопленный энергетический запас, блоки опускают, и они превращают свою потенциальную энергию в электричество, раскручивая моторы крана через тросы.
Первый гравитационный накопитель Energy Vault, предназначенный для коммерческого использования, был запущен в прошлом году. В апреле текущего года компания начала производство новой версии системы EVx.
По словам разработчика, общий КПД преобразования энергии в установке составляет 80–85%, а ее технический ресурс превышает 35 лет. Масштабируемая модульная конструкция крана позволяет создавать аккумуляторы емкостью до нескольких гигаватт-часов.
EVx рассчитана в первую очередь на высокоэффективную отдачу большой мощности в течение 2–4 часов. Но при необходимости систему можно расширить, чтобы накопленной в ней энергии хватало на 5–24 часов «разрядки».
В последнее время поиск альтернатив литиевым аккумуляторам становится все более популярным. Это создает благоприятные условия для развития работающих в этом направлении компаний, таких как предлагающие гравитационные батареи Energy Vault и Gravitricity, или выпускающая железо-воздушные батареи Form Energy.