Del:
10 innovationer for at redde os fra at dræne jordens ressourcer
Da befolkningen fortsætter med at vokse, og fossile brændstoffer fortsætter med at falde, finder vi det stadig vanskeligere at producere energi, mad og rent vand. Men fremskridt inden for teknologi - nogle enkle, nogle overvældende - afslører nye måder for os at trives på planetens begrænsede ressourcer.
10Warka Vand
Etiopien har mindst adgang til rent drikkevand blandt alle afrikanske lande. Kvinder og børn fra de fleste landsbyer skal rejse mange timer om dagen for at indsamle vand, som ofte er snavset og forurenet fra at blive delet med husdyr og andre dyr.
"Warka Water" er en løsning designet af to italienske ingeniører og er baseret på et meget simpelt princip. Det fælder vanddamp fra luften gennem kondens. Stående 9 meter høj, rammen er lavet af bambus og et specielt polyethylen stof, der samler vanddråber. Den vejer omkring 60 kg og kan sammensættes af fire personer om et par timer uden stilladser. Hver søjle kan producere omkring 100 liter (26 gallons) rent, ferskvand om dagen fra tynd luft uden nogen anstrengelse.
Det etiopiske ord Warka henviser til et vildtentræ, der er hjemmehørende i landet. Warka-træet symboliserer frugtbarhed og generøsitet og bruges almindeligvis til offentlige sammenkomster og skoleklasser.
Warka Water-projektet har til formål at være i gang i 2015 i nogle landsbyer over hele landet. Det står som en simpel, billig og elegant løsning til at løse en lille del af et stort problem.
9Energy Tower
Energitårnet er et koncept baseret på samme princip som Solar Updraft Tower, men i omvendt. I stedet for at opvarme luften på jorden og gøre det steget, er planen her at afkøle luften øverst og få den til at falde. For at gøre det sprøjter forskerne vand på tårnets hoved, der efterligner regn. Luften køler som vandet fordampes. Fordi kold luft er tungere end varm luft, falder den ned ved meget høje hastigheder. Den lodrette vinds kraft driver turbiner i bunden af tårnet og producerer elektricitet.
Et sådant tårn skal være svimlende høj-1.000 meter, hvilket er næsten tre gange højden af Empire State Building og ca. 20 procent højere end den nuværende højeste struktur i verden. Men det ville være relativt billigt set i betragtning af størrelsen. Det ville fungere effektivt på varme, tørre steder nær vandkilder.
Udover at generere strøm rent, ville tårnet også reducere afsaltningsomkostningerne med omkring 50 procent. Spildevand kan også renses, hvis byer og byer er i nærheden. Havvandsbassiner nær tårnet kan også huske op til 160.000 tons fisk. Også den køligere, fugtige luft pumpet ud kan ændre det lokale tørre klima, hvilket gør det velegnet til landbrug.
Over tid kan salt eller andre faste materialer tilstoppe turbinerne, men energitårnet ville i det store og hele være selvforsynende.
8The Bio Køleskab
Almindelige køleskabe til husstanden, selv de mere miljøvenlige modeller, udgør omkring 8 procent af hele vores elregning. Siden den første udvikling i 1748 og nogle yderligere modifikationer bragt i 1920'erne, har køleteknologien ikke ændret sig meget. Deres design er helt sikkert anderledes, men de kører stadig på kemiske kølemidler, der udgør en betydelig utroligt sundhedsfare ved indånding.
Men i 2010 ved Electrolux Design Lab-konkurrencen præsenterede den unge russiske designer Yuriy Dmitriev sin ide om fremtidig køling. I stedet for en standardkasse fyldt med luft placerer hans design mad i en biopolymergel. Gelen absorberer varmen fra maden og udstråler den som synligt lys.
Køleskabet har ingen motor. Op til 90 procent af dets volumen kan bruges som lagerplads. Det kan komme i forskellige former og størrelser, og fordi det ikke har dør eller skuffer, kan du endda montere det på loftet, hvis du virkelig ville.
Designet er kun et koncept på dette tidspunkt, og vi har ikke teknologien til at få det til at fungere, men det er et billede af, hvad køleskabe kan være i år 2050.
7Mine Kafon
Over 50 millioner landminer forbliver uberegnede i lande som Angola, Cambodja, Afghanistan, Irak og Mozambique. Mennesker mister stadig regelmæssigt deres lemmer eller endda deres liv til disse skjulte mordere. At afvæbne selv en min er anslået til at koste omkring $ 1.200, og i betragtning af at Angola alene har over 20 millioner af dem, kan det samlede beløb, der kræves for at befri landet i denne forfærdelige situation, være over 24 milliarder dollars.
Massoud Hassani, en afghansk designer og tidligere flygtning, har bygget sin egen billigere detoneringsanordning. Vægning på 70 kg, er det tung nok til at udløse en mine, men let nok til at blive fremdrevet af vinden alene. Det ligner en mælkebøtte og bevæger sig som en tumbleweed. Fremstillet af bambus og biologisk nedbrydelig plast, kan denne enhed detonere tre eller fire ladninger, før den er fuldstændig ødelagt. Omkostningerne ved at producere en Mine Kafon er kun $ 40.
Mine Kafon har også et indbygget GPS tracking system, som kan registrere bevægelserne for hver enkelt enhed og viser, hvor en detonation har fundet sted. Dette hjælper folk med at kortlægge, hvilke områder der er minefri, og hvilke der ikke er.
Ikke desto mindre er minekafonen stadig i tidlige udviklingsstadier og har ulemper. Det er muligt for en sådan enhed ikke at udløse hver mine, den ruller over, især hvis den allerede har detoneret et par gange. En anden hikke indebærer terrænet. Uanset hvor hårdt vinden blæser, er det sandsynligt, at det ikke vil være i stand til at skubbe Minekafonen op ad en stejl bakke, ud af grøften eller gennem et kraftigt skovområde.
Hassani er opmærksom på disse problemer og siger, at fremtidige generationer af enheden vil blive udstyret med elektriske motorer til øget mobilitet og metaldetektorer for at kortlægge hvert metalobjekt i tilfælde af en mislykket detonering. Selvom dette ikke er den perfekte enhed, er det et skridt i den rigtige retning.
6Aerogel
Airgel er et fast materiale fremstillet af silicagel ved en proces til fjernelse af al væske, men efterlader den molekylære struktur intakt. Den består af op til 99,98 procent luft, hvilket gør den ekstremt lys, men også meget sprød. Det kan holde op til 4.000 gange sin egen vægt, men kan nemt bryde ved blot at bøje det forsigtigt.
Dens nuværende brug i dag er i rumvidenskab og udforskning, indsamling af kometstøv og tjener som rumfartøjsisolering. Forskere forsøger for øjeblikket at finde ud af, hvordan man gør det mere modstandsdygtigt over for eksterne kræfter, så det kan have endnu mere praktisk brug.
Også kendt som "frossen røg" kunne Airgel spare os betydeligt i opvarmning. Fordi det for det meste er luft, og luft er en god isolator, kan dette siliciumbaserede materiale holde varmen ind eller ud af vores hjem. Andre lignende stoffer, der er fremstillet af stoffer som kulstof, har yderligere miljøvenlige anvendelser.
5Soylent
God mad tager tid at forberede, mens praktisk mad normalt indeholder masser af fede og tomme kalorier. Så medmindre du har masser af tid til at spare, spiser du sandsynligvis dårligt. En gruppe unge amerikanske iværksættere har taget det på sig selv for at løse dette problem og erstatte fast mad med en færdig blanding af alle de mineraler og næringsstoffer, kroppen har brug for.
Opkaldt efter den noget lignende vare i en klassisk sci-fi-historie, bliver Soylent-pulver til en drink, der er næringsmæssigt svarende til det ideelle måltid. Hundredvis af mennesker, inklusive designeren, har kun levet på Soylent i flere måneder og føler sig bedre end nogensinde.
Produktet er ret billigt at producere og nemt at gemme. I 2014 sælges det til 3 USD pr. Servering og markedsføres til travle mennesker i industrialiserede lande. Samme teknologi kan stige i skala til billig bekæmpelse af verdens sult.
4Bioluminescence
Forskere arbejder på at give dyrs evner som maneter og ildfluer til planter, der skaber træer, der glød i mørket. Formålet med dette eksperiment er ud over at være fantastisk og ganske romantisk at erstatte gadelamper i byer. Største summer og store mængder brændstof tilbydes hver nat på gadebelysning, så selvforsynende, naturligt lys vil medføre store besparelser.
State University of New York forsøger at spleje gener fra bioluminescerende bakterier til planters kloroplaster, som er legemer i planteceller, der absorberer energi fra sollys. Hidtil har projektet lykkedes med små husplanter. I større målestok kunne denne samme proces virkelig skabe træer, der erstatter gadelamper.
3 Rejsebølge reaktoren
Kernekraft er en meget effektiv måde at løse dilemmaet af CO2 emissioner. Mens et par katastrofer (Tjernobyl i 1986 og Fukushima i 2011) har opdrættet frygt og mistillid til teknologien, er atomenergi generelt langt mere sikker og renere end mere udbredte alternativer.
Men selv om det ikke bruger fossile brændstoffer, har kernekraften sin egen ressourceproblem. Det bruger en forholdsvis sjælden isotop af uran, uran-235. Udslået uran, U238, er et biprodukt af nuklear fission og betragtes som affald, der kun er godt egnet til lagring og våben.
Virksomheden TerraPower udvikler en ny type reaktor brændt af forarmet uran, eller den 99 procent af uran, der er affald, ligger bare omkring. I øjeblikket er der mere end 825.000 tons af disse ting i USA alene. Med den rejsebølgereaktor kunne dette materiale strømme til Amerika i de næste 700 år. Og på grund af dets design og typen af anvendt uran og kølervæske siges en ulykke at være næsten umulig.
Denne type reaktor er blevet overvejet i årtier, men den seneste udvikling i teknologien har tiltrukket en masse ny opmærksomhed fra sådanne tal som Bill Gates.
2Solare komfurer
Solcellen er en billig og miljøvenlig enhed, der er i stand til at koncentrere solens stråler på ét sted ved hjælp af spejle eller reflekterende metaller. Det tager kun 10-15 procent længere for fødevarer at være klar sammenlignet med en almindelig ovn, men den fungerer med absolut ingen brændstof.
I udviklingslande, hvor mange mennesker mangler adgang til selv det grundlæggende for et anstændigt ophold, er en selvforsynende ovn værd at have vægt i guld. Men det siger ikke meget - en solkoge vejer meget lidt, og selv et lille barn kan betjene det. Det lindrer også den store efterspørgsel efter træ i områder, der kæmper med skovrydning og ørkendannelse.
1Oscillerende platforme
Hovedproblemet med vedvarende energikilder som vindmøller og solpaneler er, at de kræver store mængder plads til at blive korrekt opdrættet til elektricitet. De påvirker også landskabets naturlige skønhed. Et par vindmøller oven på et grønt felt med snedækkede bjerge i baggrunden ser meget flot og roligt ud, men hundreder og tusinder pakket sammen skaber et sådant øje, at folk rutinemæssigt afviser projekter for at bygge dem. Svaret på dette problem kan ligge i at placere turbinerne på flydende overflader langt udefra.
På designkonkurrencen Land Art Generator Initiative 2014 (LAGI), præsenterede kunstner Felix Cheong sit eget spin på denne løsning. Oscillerende platforme flyder på havet og udnytter vindens kraft gennem deres slanke sejl. De absorberer også magt fra tidevandet gennem deres underbellies. De producerer endda energi fra den enkle bevægelse, som folk går på toppen.