Del:
10 innovative måder Vi udnytter naturens kraft
Med den hastighed, vi chugging sammen, forventes store fossile brændstoffer som kul, olie og naturgas at løbe om 75 år. Da vi stort set er helt afhængige af fossile brændstoffer til det daglige liv, lægger det meget pres på forskere til at udvikle nye bæredygtige måder at producere energi på.
Heldigvis stiger de op til udfordringen som sande champions. Her er ti utrolige måder, vi bruger naturen til at lave elektricitet, revolutionere fødevareproduktion og gøre verden til et mindre smoggy sted.
10Brug af lynblaster til genbrug af beton
Beton - en blanding af cement, sten og vand - er et af de billigste og mest almindelige byggematerialer i verden. Desværre er det næsten umuligt at genbruge, så alle ruiner og snavs fra ødelagte bygninger, broer og veje går som regel til spilde.
Fraunhofer Institut for Bygningsfysik har udviklet en løsning: blast betonen med lyn. Og overraskende - det virker. Når kraftige pulser af elektricitet strejker beton, bevæger energien sig mellem de enkelte elementer og effektivt fjerner det bindemiddel, der holder det hele sammen, hvilket resulterer i en bunke af konkrete ingredienser, der så kan bruges til at lave ny beton.
9 Selvhelende beton
I stedet for at finde måder at genbruge beton på, arbejder forskere i Holland på en teknik til at reparere det automatisk. Henk Jonkers og hans team udvikler en type beton, der er infunderet med levende bakterier. Når vandet får betonen til at knække, vil bakterierne aktivere og udskille et affaldsprodukt kaldet calcit, der ligner meget kalksten, der effektivt klæber betonen.
Solceller, der rive sollys ud for høstfarve
For al deres popularitet er solceller typisk kun omkring 11-15 procent effektive. Det beregnes af mængden af strøm, de laver i forhold til mængden af sollys, der rammer cellen. DARPA arbejder på et solenergisystem, der mere end fordobler denne effektivitet ved faktisk at nedbryde sollys og høste bølgelængderne af hver enkelt farve.
Ved hjælp af nanomaterialer, hvoraf nogle er mindre end lysbølgelængder, kan systemet sortere hver farve og rør det til en celle, der er designet til at absorbere den specifikke bølgelængde. Ved at gøre det kan de arbejde på at skabe solceller, der ikke behøver at reagere på hele lysspektret - kun til en enkelt farve. DARPA forventer, at deres solceller har en effekt på op til 50% effektivitet - et fuldt hoved og skuldre over alt andet, vi har i øjeblikket.
7 En vindmølle, der gør elektricitet uden vind
Vind er en frit tilgængelig ressource, men problemet er, at vi ikke rigtig kan kontrollere det. Når vinden holder op med at blæse, stopper vindmøller med at producere elektricitet. Overraskende nok er Apple den ene med løsningen. I juni 2011 indgav Apple et patent for en vindmølle, der omdanner vindkraft til varme, der vil fortsætte med at generere energi, selvom bladene ikke spinder.
Traditionelle vindmøller har arbejdet på de samme principper for de sidste tusind år: Vind spinder ventilatorbladene og skaber energi. Apples vindmølle gør det, men det fanger også varme skabt af friktion og gemmer den.
6Et selvstændigt fødevaresystem, der er skjult som virksomhedskunst
Et japansk detailfirma har udviklet et aquaponicsystem, der bruges som et kunstværk på hospitaler og plejehjem. Systemet er i stand til at dyrke fisk såvel som planter; Nitrataffaldet fra fisken anvendes som gødning fra planterne. Samtidig filtrerer planterne og renser vandet, som derefter røres tilbage i akvariet - på samme måde som et naturligt system (som en dam) ville fungere. Selvom det ikke skaber energi, forbruger systemet heller ikke noget.
Storskala systemer som dette udvikles også for at hjælpe med at skabe vedvarende fødekilder i områder i verden, der ikke har meget vand. Da vandet cykler kontinuerligt gennem systemet, kan ørkenregioner med begrænset nedbør bruge det som et levedygtigt middel til fødevareproduktion året rundt.
I en alder af 14 år sparer Deepika Kurup allerede liv. Efter at have lært, at indiske børn vil drikke stagnerende, fyldte bakterier vand, fordi de ikke har en pålidelig kilde til rent vand, kom Deepika op med en soldrevet vandrensemaskine, der er så billig, at den kun koster et par cent. Det virker ved at udsætte en blanding af zinkoxid og titaniumoxid til sollys, idet man starter en reaktion, der dræber bakterier i vandet.
Hvor effektiv er det? Efter blot et par timer i sollys kan solrensningssystemet fuldstændigt eliminere E. coli-bakterier og reducere coloformtal fra 8.000 til kun 50, hvilket giver sikkert rent drikkevand selv i områder uden elektricitet.
4En generator drives af human urin
Taler om teenagere: fire studerende i Nigeria er kommet op med en kraftgenerator, der kører på en ressource, der altid er tilgængelig - human urin. Deres skabelse anvender elektrolyseprocessen for at isolere hydrogengas fra urin, som derefter bruges til at drive en generator. De kan få en kæmpe seks timers kraft fra en liter urin, hvilket ikke virker så meget, før man overvejer at en normal person kommer ud omkring to liter om dagen.
3 Wave Powered Robot Travels 9.000 Miles
Wave Glider, udviklet af Liquid Robotics, er et ubemandet marine køretøj, der bruger et unikt magtmiddel: havbølger. Det patenterede system gør det muligt for de små fartøjer at bevæge sig fremad, så længe der er endda den mindste mængde bølgeaktion på overfladen - som det viser sig hele tiden.
For nylig brød Wave Glider verdensrekordet for den tilbagelagte afstand af et ubemandet køretøj, der gik over 9000 km (14.500 km) i løbet af et år. Under rejsen blev det pummeled af ocean storme og endda angrebet af hajer.
2Fange energi fra togvibrationer
Der er energi rundt omkring os - og det venter bare på den rigtige enhed til at udnytte den. Efter at have indset, at et ton potentiel energi er skabt af vibrationer fra et hastighedstog, sammensætter forskere fra Stony Brook University en enhed, som vil samle energi og konvertere den til elektricitet.
De hævder, at deres enhed kan sætte op til 200 watt DC-strøm. Hvis den ekstra elektricitet blev brugt til at drive enheder på stationerne, kunne det kun spare 10 millioner dollars hvert år i New York State. Faktor i næsten 141.000 miles (227.000 km) af togspor over hele USA, og det medfører betydelige energibesparelser rundt omkring.
1 Selvfyldende vandflaske
Udvikling af vedvarende vandressourcer er et af de mest presserende behov i den moderne verden. Vandrensning og -behandling er et enormt energiforbrug, og det tager ikke engang hensyn til de anslåede en milliard mennesker, der bor i regioner, hvor ferskvandet er knappe. NBD Nano kan have løsningen: de har lavet en vandflaske, der genopfylder sig selv.
Hvad der i første omgang lyder som magi, er faktisk ret simpelt. Flasken har vandtrækende bump omgivet af vandafvisende dale. Bumpene tvinger luftbåren fugt til at kondensere på flaskefladen. Derefter skubbes disse dråber gennem dalerne og ned i flasken.
Slutresultatet er, at flasken rent faktisk vil fylde sig selv ved at sidde udendørs - og det vil gøre det til en hastighed så hurtigt som tre liter vand i timen.
Andrew er freelance skribent og ejer af den sexede, sexede HandleyNation Content Service. Når han ikke skriver, går han normalt på vandreture eller klatring, eller nyder bare den friske North Carolina-luft.