Нгай Йин Йип и Менахем Элимелех от Йелския университет са провели изследвания възможностите на осмотична електроцентрала да произвежда енергия от смесване на прясна със солена вода в местата, където реката се влива в морето. Парадоксално е, но икономическата ефективност на такава електроцентрала е много по-голяма.
Обичайно енергията от хидроресурсите е прието да се усвоява, като се гледа на нея от физична гледна точка, скорост на потока, обем на отока…. До скоро, никой не мислеше за размера на енергия в устията на реките. Концентрацията на солите в морската вода е по-голяма от тази в прясната. За това там, където се смесват, ако са разделени от полупроницаема мембрана, възниква осмоза. Тъй като налягането на солена вода, подложена на осмоза, е по-голямо от атмосферното, е налице силен поток, която може да се използва за задвижване на турбина, която генерира енергия.
Първата опитна станция от такъв род със сакраменталният мощност 4 кВт е била пусната в края на 2009 г. в Норвегия.
Един от проблемите е, че сегашната мембрана позволява да се получи само 1 Вт от квадратен метър повърхност. Ето защо, за да се произведе 4 кВт се изискват 4000 м ² мембрани, което изключва ефективността на разходите на такива станции.
В новото проучване се установило, реалните ограничения на ефективността на тази технология. Така, въпреки че общата потенциална енергия на процеса на смесване на прясна и морска вода е 0,81 кВт / ч m ³, теоретично възстановимата енергия е само на 0,75 кВт • ч / м ³, а почти подлежат на възстановяване – общо 0.37 кВт • ч / м ³. Разликата в получаването на теоретична и практична енергия се явява в ограничените способности на сегашните мембрани. Разработчиците на сегашната експериментална станция искали максимално да използват потенциала при смесване на солена със сладка вода и за това са внедрили мембрани с максимални задържащи характеристики. Недостатък при тази станция е намаляване на скоростта на процеса на смесване и голямата площ на мембраната, а от там и по-високата й цена. Освен това мембраните се забавят с органични и колоидни суспензии.
Според авторите на работата, висока ефективност на Осмотичните централи изисква намаляване на дела на енергията на осмозата, която тя използва. Препоръчва се да се увеличи пропускливостта на мембраните. Това ще доведе до намаление на площта им на единица мощност на електроцентралата. Така ще порасте устойчивостта на мембраните към замърсената речна вода.
И въпреки, че тяхната ефективност е до 40-45 % спрямо сегашните достигащи 60%, но все пак те остават много важен източник на енергия. Могат да не изглеждат така впечатляващо, но са стабилни и работят целогодишно без прекъсване.
Архив за етикет: мембрана
Микробите ще произвежда електроенергия от отпадъчни води
Американски учени са научили бактерии да произвеждат електрическа енергия от отпадъчните води. В същото време се решава проблема с почистването и използването на „изгубената енергия“ от индустрията.
Група от инженери, ръководени от Брус Логан от Университета на Пенсилвания са измислили нов начин за генериране на електричество.
Те експериментирали с бактерии разрушаващи органична среда и отделящи електрони. Учените са разработили бактериални горивни клетки, въз основа на обратната електродиализа.
Биогоривната батерия произвежда електроенергия чрез използване на специални щамове на бактерии, които отделят електрони в околната среда. В тези клетки бактериите усвоява хранителните вещества и освобождават известно количество енергия под формата на протони и електрони, които произвеждат електрически ток.
Електроенергия въз основа на обратната електродиализа може да се извлече от разликата в солеността при смесването на две потока от течности. За този капацитет, устройството е разделено на тесни клетки със специална мембрана, непропускаща положително заредените йони на натрия и отрицателно заредените хлоридни йони.
При работата на батерията, през една от клетките се пропуска солен разтвор, а през другите дестилирана вода. Частично пропускливата мембрана пропуска само положителни или отрицателни йони, в резултат на това в съда се получава разлика в потенциалите, която създава електрически ток.
Новият генератор може да се използва за очистване на битови и промишлени отпадъчни води.
В електрогенераторът за очистване на отпадъчните води относително място заема и чиста вода. В качеството на сол се използва амониев карбонат. Тази сол е добра за обработка на течни отпадъци, защото има ниска себестойност и леко се изпарява от разтвора при нагряване до 43 градуса по Целзий. Може да се използва и топлината на отработените газове и други форми на енергия, загубени за индустрията.
Как магнитното поле влияе на живите организми
Механизмът на това влияние е разнообразен и зависи от много фактори. Той може да се използва за различни практични цели.
Магнитното поле е разновидност на материята. То осъществява връзка между електрическите заредени частици.
Известно е, че тъканите на организма са диамагнити, т.е. под влияние на магнитно поле не се намагнитват. Но много от елементите на тъканта, като вода и елементи на кръвта, в магнитно поле могат да имат магнитни свойства.
Физическата същност на действието на магнитното поле върху организма на човека се заключава в това, че то оказва влияние на движещите се в тялото електрически заредени частици. Като по този начин въздейства на физико-химичните и биохимични процеси. Основното биологично действие на магнитното поле се смята ръководенето на електродвижеща сила в кръвта и лимфата.
Според закона на магнитната индукция в тези среди, като в добри проводници, възникват слаби токове, които променат хода на метаболитните процеси. Освен това, се предполага, че магнитното поле влияе на кристалната структура на водата, протеините, полипептидите и други съединения.
Квант енергия от магнитно поле въздейства на клетъчни и вътреклетъчните структури чрез промяна на обменните процеси в клетките и пропускливостта на клетъчната мембрана.
За разлика от смога, който виждаме и чувстваме, човек не може непосредствено да усети електромагнитното поле. Затова е необходимо да се снабди населението със съответстваща апаратура и предимно портативни уреди за индивидуално ползване.
„Дъждобран“ за суровите дъждове
Има много причини, поради които можем да не обичаме дъжда. Но към тях вероятно се отнасят хладните есени дъждове, при които ви опръскват с кал минаващите коли. Разбира се такива полезни изобретения, като чадър, гумени обувки, плътни наметала не са случайни. Само че те не са панацея, осигуряваща пълна защита от проливни дъждове. Така, че идеята за създаване на универсален „скафандър“, срещу дъжда, отдавна витае във въздуха. Тази идея е получила пълно материализиране в страният хибрид Umbrella Coat.
Никой не обича проливните дъждове, защото след това дълго трябва да се суши. Дизайнерът Атаназия Леивадиту предлага „анти-мокро“ решение. То е дъждобран и чадър в едно. Резултатът е полу-сезон костюм с необичайна функционална качулка. Обличайки я можем да се почувстваме топло и комфортно. Umbrella Coat напомня на старите водолазни костюми, но това съвсем не му е попречило да заеме второ място на конкурса за дизайн A’ Design Award.
Атаназия е надарила своето изобретение с много полезни „функции“. Това е комбинезон със широки панталони предпазващи краката от локвите. Качулката не само защитава лицето на човек от студените капки, но го предпазва и от силния вятър. Изобретението е снабдено допълнително с пластмасова мембрана, напълно прозрачна, която може да се слага и маха в зависимост от времето.
Едно от големите достойнства на Umbrella Coat са свободните ръце, освен това е предоставена голяма свобода на действията, които могат да се вършат, като каране на колело или скутер, да се работи физическа работа, дори при голямо желание да се бяга по улицата.
Тази новост още я няма на пазара. Дизайнерът продължава да подобрява изобретението си, като експериментира с нови материали. Така че първата версия за магазините да бъде по-стилна и най-вероятно направена от изкуствена кожа.
Астронавтите ще добиват вода от урината си чрез осмоза
Отправяйки се на запланиран полет на совалката Атлантик, един от астронавтите ще вземе със себе си устройство с размерите на ученическа тетрадка, превръщащо урината в питейна вода.
Американски войници са използвали подобна технология за филтриране на мръсни течности, включващи урина, паразити, бактерии, вируси и други замърсители, но тази система още не е изпробвана в безтегловност.
Намиращите се на борда на Международната космическа станция астронавти вече пият вода от апарат създаден през 2009г. за преработка на урина, но това устройство черпи много от енергията на ресурсите на орбиталната лаборатория. Новият прибор е лишен от този недостатък, тъй като в основата му лежи принципа на осмозата.
Съдържащите се в два скачени съда течности, поради осмотичното налягане проникват през полупроницаема мембрана.Тази с по-малка концентрация преминават в разтвора с по-голяма такава.
Устройството се състои от полупроницаем вътрешен пакет, в който има специален електролитен разтвор, а външният е предназначен за течността, която ще се очиства. По-голямото осмотично налягане на електролитния разтвор кара молекулите на водата да се движат от външния пакет във вътрешният. Целият процес на получаване на един литър течност отнема 4-6 часа.
За съжаление устройството все още не е съвършенно, така че съдържащата се в урината урея прониква през полупроницаемата мембрана. Това не е попречило на един от членовете на японската телевизия да го тества. Въпреки предупрежденията на представителите на НАСА, той го е изпробвал и е жив и здрав. Споделил е, че течноста има вкус, напомняща на направената с концентрат от портокалов сок Capri Sun.
Един от четириримата астронавти ще изпробва устройството не със собствената си урина, а с експериментална течност.