3 tecnologies inusuals fins i tot per al 2019

2024 Autora: Seth Attwood | [email protected]. Última modificació: 2023-12-16 16:00

Microbateria nuclear, la primera central elèctrica "d'onades" del món i un submarí. Ara us explicarem més sobre aquests tres desenvolupaments inusuals amb més detall.

Bateria nuclear "eterna" NanoTritium

L'any 2005, l'empresa canadenca CityLabs va començar el desenvolupament actiu d'una bateria que podria durar molts anys. En la seva recerca, els enginyers van partir del desenvolupament de Larry Olsen, que va començar als anys setanta del segle XX. Va ser llavors quan Olsen va proposar un model per a una font d'energia radioisòtop.

I el 2008, tres anys després de l'inici de les obres, CityLabs va oferir "a la venda" les primeres mostres del NanoTritium: una bateria comercial P100. La seva potència màxima és petita: només setanta-cinc nanowatts, diferents versions són capaços de produir des de cinquanta a tres-cents nanoamperes. Vida útil: vint anys (amb un avantatge, com diuen els desenvolupadors). La forma d'alliberament de les bateries P100 és en forma de microcircuits LCC 44 i LCC68.

A diferència de les bateries químiques, el nanotriti és una font física d'energia, és a dir, no conté productes químics actius. Tot i que l'heli s'allibera durant el funcionament, és en quantitats extremadament petites i no suposa cap perill tòxic. També segur per als humans i la radiació de la descomposició del triti (els científics creuen), ja que s'estén a l'aire literalment a pocs mil·límetres de la bateria.

L'esquema de funcionament de la bateria de triti P100

La base de la bateria és la descomposició del triti (és un isòtop pesat de l'hidrogen, molt rar i car). La vida mitjana del triti és de poc més de dotze anys. S'obté de dues maneres: irradiant liti amb un isòtop de liti i neutrons, o processant aigua "pesada" dels reactors.

L'any 2018, CityLabs va presentar la nova sèrie NanoTritium, la P200, una font d'alimentació amb tensions que oscil·len entre 0,8 i 2,4 volts i un amperatge de 52 a 156 microamperes. Les bateries poden funcionar en un rang de temperatures de menys quaranta - més vuitanta graus centígrads.

Les aplicacions d'aquestes bateries de baixa potència són realment molt diverses: en sensors de pressió / temperatura ambient, sensors intel·ligents, implants mèdics, bateries de liti recarregables, RFID semi-passiu i actiu (identificació de radiofreqüència), rellotges de silici, còpia de seguretat de memòria SRAM, mar profund sensors de pous de petroli, processadors de baixa potència (per exemple, ASIC, FPGA, blocs MicroController, etc.).

Pelamis Wave Power: "serps marines" que mengen les ones

L'energia generada per les ones dels mars i oceans de la Terra és enorme. Fins i tot hi va haver científics que van calcular que era igual a dos terawatts. La xifra exacta o no és tan important, el més important és que aquest recurs és renovable i no afecta de cap manera el deteriorament de la situació ecològica del món.

Els enginyers escocesos de la companyia Pelamis Wave Power van intentar utilitzar aquesta energia i van construir un mecanisme sorprenent. El seu desenvolupament va començar l'any 1998; va ser llavors quan va sorgir la idea, però l'empresa no va trobar els fons necessaris per a la seva construcció durant molt de temps. Després de rebre una beca de recerca l'any 2002, es va construir un prototip al Pelamis Wave Power. Sobre la seva base, l'any 2005 es va signar un contracte amb l'empresa portuguesa Enersis per a la construcció de la primera central elèctrica "d'onades" del món.

La base de l'estació portuguesa són els convertidors Pelamis P-750, cadascun de cent quaranta metres de llargada i tres metres i mig "de gruix", també pesen molt -unes set-centes cinquanta tones (completament carregat). Pelamis P-750 és una estructura semisubmergida de quatre seccions connectades per frontisses especials. Balançant sobre les onades, seccions de la "serp de mar vermella" es dobleguen en aquestes frontisses.

Cada convertidor utilitza tres mòduls de conversió d'energia. Consten d'un complex sistema hidràulic tancat, on els pistons hidràulics bombegen oli, forçant els generadors elèctrics a girar. També cal col·locar els convertidors amb prudència: on hi ha més ones, allà, oscil·lant-hi amb més força, Pelamis generarà més electricitat.

A la tardor de 2008, davant de la costa nord-oest de Portugal, prop de Povua de Varzima, la central elèctrica Agucadoura Wave Farm va produir la primera electricitat "presa" de les onades. La potència màxima d'un convertidor "serp" Pelamis P-750 és de 750 kW. La central portuguesa té tres instal·lacions. Així, segons els càlculs, són capaços de lliurar fins a dos megawatts i quart (he de dir, en posar-se en marxa, de mitjana, cada instal·lació produïa cent cinquanta quilowatts, o quatre-cents cinquanta en conjunt).

El destí posterior d'aquesta increïble instal·lació és trist. Després de dos mesos de servei, es va desconnectar i retornar a Pelamis Wave Power per corregir els problemes de coixinets de la junta. Paral·lelament, Babcock & Brown (fundador de PWP) es va veure obligat a contractar un gerent extern per dificultats financeres. El projecte Pelamis s'ha tancat oficialment.

PS. Tanmateix, aquest no és el final de la història. L'octubre de 2016, després que una empresa xinesa va presentar un producte similar de serp marina, antics empleats de Pelamis Wave Power van especular sobre l'espionatge industrial: després de la visita d'una delegació xinesa el 2011, faltaven diversos ordinadors portàtils de l'edifici de l'empresa.

Bé, una tecnologia més, més aviat com a entreteniment:

La increïble nimfa de Necker "vola" sota l'aigua

Imagineu-vos: un aparell semblant a un avió de motor lleuger, que es balanceja suaument sobre les ones. I aleshores el pilot, assegurant-se que els seus passatgers estiguin als seus seients, l'accelera, obligant-lo a "bussejar"… I, cada cop més lluny, l'allunya de la brillant superfície de l'aigua, cap a un viatge submarí inoblidable..

Un dispositiu així existeix realment. El seu nom és Necker Nymph, el primer d'aquest tipus de vehicles submarins. El disseny té una cabina oberta, posseeix una flotabilitat positiva i, el més important, no utilitza el mètode habitual (llast) per al busseig, sinó les propietats "aerodinàmiques" de les ales.

Hi pot haver tres persones a bord: un "pilot" i dos "passatgers". Estan protegits de l'aigua que s'acosta mitjançant carenats, com en els cotxes de carreres: "parabrises" especials que alleugen la pressió del flux d'aigua. Una vista més panoràmica des d'una cabina oberta és difícil d'imaginar! El control el realitza el pilot mitjançant un joystick.

El joystick controla la inclinació, el gir i la guiñada, i el pal de l'accelerador controla el moviment cap endavant i cap enrere. Un ordinador de vol i navegació (FAN-C), similar als que s'utilitzen en els caces moderns, controla la velocitat, la profunditat i manté el busseig dins dels límits predeterminats. L'embarcació també està equipada amb un sistema de suport vital triple redundant i tornarà automàticament a la superfície en cas de qualsevol mal funcionament.

La durada de la immersió és de dues hores (tant aire als cilindres dels bussejadors), la profunditat màxima és d'uns trenta metres, la velocitat mínima sota l'aigua és d'uns dos km/h (una mica més d'un nus), la màxima és d'aproximadament onze km/h (sis nusos). Mides Necker Nimfa: 4, 6x3, 0x1, 2 m, pes set-cents cinquanta kg.

Hawkes Ocean Technologies (HOT) va començar el desenvolupament d'aquest tipus d'aparells a finals de la dècada de 1990, quan els submergibles DeepFlight no utilitzaven llast per a la submersió, sinó que utilitzaven l'"elevació negativa" creada per les ales. La Necker Nymph també es va desenvolupar amb el nom de codi DeepFlight Merlin.

El propietari d'aquest increïble dispositiu és el cap de Virgin Group, Richard Branson, i Graham Hawkes el van dissenyar i crear. El cost del dispositiu és de 670.000 dòlars.