Что такое сбор энергии и как работает сбор энергии сохранение энергии будущего

Энергия считается и была всегда обязательной частью всего, что мы делаем, будь то газ и электричество, или энергия, которая нужна для выполнения ежедневных задач, например как выгул собаки, заправка кровати или игра в большой теннисе. Когда мы выполняем любое из данных действий или применяем газ и электричество в наших домах, нам требуется источник энергии, который даёт нам возможность это делать. Как при разработке, так и во время получения этой энергии в процессе теряется большое количество энергии, значительная часть которой уходит напрасно.

прекрасным примером этого считается выработка электрической энергии на электростанции; приблизительно две трети потенциальных запасов энергии из источника теряются, в основном в виде тепла, которое выбрасывается в среду которая нас окружает. К большому сожалению, поскольку население Земли и интерес на энергию продолжают быстро расти, этот уровень эффективности просто недостаточен. Поэтому многие исследователи и энтузиасты возобновляемой энергии направляют собственные усилия на идею, называемую "сбор энергии". Это значит, что любая энергия, которая как правило теряется в процессе создания или получения энергии, а конкретно через тепло, свет, вибрацию и движение, будет собрана и применена для создания самоподдерживающихся технологий и увеличения эффективности.

Как работает сбор энергии?

Сейчас сбор энергии, или, как называют его некоторые, "сжигание энергии", все еще находится на ранней стадии собственного развития. Ему понадобится пройти длинный путь, перед тем как он достигнет собственного полного потенциала; но даже сейчас уже изобретено несколько довольно потрясающих технологий. Главной целью разработчиков систем сбора энергии считается создание систем, которые по завершению могут быть самоподдерживающимися или увеличить результативность нестабильных систем. Это можно достигнуть путем применения энергии, потерянной в их своей функциональности, для питания себя круговым методом. Есть несколько вариантов, как это делается, по большей части производные от того, как создаются потери электрического заряда.

Пьезоэлектрическая сборка

Описание: Сбор энергии при помощи материалов, в которых электричество создается за счёт давления.

В таком способе сбора энергии источниками являются материалы, которые получают давление от подобных вещей, как человеческое движение, низкочастотные вибрации или звуковой шум. Применяя пьезоэлектрический сбор, мы можем создавать подобные вещи, как:

Пульты дистанционного управления без батареек

Данное устройство применяет человеческое усилие при нажатии на кнопки для генерации электрического заряда, достаточного для питания. Поскольку устройство применяет энергию, выделяемую в результате своей функциональности, оно считается полностью самоподдерживающимся. Замечательный пример — инфракрасный ПДУ без батареек, разработанный компанией Averni во Франции. Данная модель оборудована большой центральной кнопкой, которая при нажатии создаёт энергию для передачи до 9 сигналов на телевизор.

Новые виды топлива для атомной энергетики будущего

Пьезоэлектрическая плитка для пола

Когда давление, в этом случае шаги, прикладуют к некоторым материалам, атомы, составляющие их структуру, нарушаются, и создается компактное электрическое напряжение. При помощи пьезоэлектрического сбора энергии теперь можно собирать этот электрический потенциал и применять его с пользой. Такая кинетическая плитка для пола была задействована во время Парижского марафона в 2013 году; в результате ее применения было выработано 4.7 кВт/ч электрической энергии, что достаточно для питания портативного компьютера в течение 48 часов. Эта энергия вырабатывалась исключительно за счёт шагов бегунов.

Термоэлектрический сбор

Описание: Сбор электрической энергии при помощи материалов, создающих напряжение за счёт температурного противостояния

Между 2-мя выбранными разными объектами может быть создано электрическое напряжение за счёт температурного противодействия, которое собирается данным вариантом. Оба материала должны оставаться при относительно постоянной температуре, так как перехватчик положено на это для получения стабильного напряжения. Используя данный метод, мы можем создать эти технологии, как:

Устройство зарядки для телефона с температурным питанием

Разработанное компанией Epiphany Labs термоэлектрическое устройство зарядки "onE Puck" применяет все плюсы термоэлектрического сбора для создания самоподдерживающейся системы, использующей в качестве энергетического источника предметы ежедневного обихода. Данное устройство работает, если поместить горячий или холодный предмет, предпочтительно напиток, на изделие в виде подставки. Это инициирует электрическое напряжение и, таким образом, позволяет заряжать телефон.

Термоэлектрический генератор для легковых и грузовиков

Легковые и грузовики во время эксплуатации выделяют и теряют приличное количество тепла, что предоставляет возможность для термоэлектрической генерации. Эти генераторы могут быть установлены в легковые и грузовики для повторного применения части тепла, выделяемого автомобилем. Это уменьшает нагрузку на двигатель и благодаря этому увеличивает уровень эффективности. Исследования также показали, что легковые и грузовики, оборудованные генераторами данного типа, сократили топливный расход приблизительно на 5%.

Пироэлектрический сбор

Значение: Сбор электрической энергии из материалов, которые получают ток в результате температурные изменения со временем.

Данный метод сейчас довольно ограничен в применении. Его источник напряжения происходит от температурные изменения, что сегодня же применимо по большей части только к датчикам. Нужно сказать, что данный метод не очень готов для коммерческих систем.

Будущее наступает. Биткойн, криптовалюты и новая реальность

Пироэлектрический датчик

Пироэлектрический сбор может быть применен в пассивных инфракрасных (PIR) датчиках, которые улавливают тепловые сигналы от приближающегося движения, к примеру, во внешнем освещении. Пироэлектрический элемент внутри датчика создаёт маленькое напряжение от теплового сигнала, излучаемого приближающимся человеком, которого достаточно для питания лампы.

Что сделать с широкомасштабными потерями энергии?

Вышеперечисленные методы сбора энергии все еще применяются на очень невысоком уровне, так что же делать с большим количеством энергии, которая теряется изо дня в день при широкомасштабном создании и производстве энергии? Хотя предсказуемо мы теряем немалую часть отходов в среду которая нас окружает, целью сбора энергии и остальных возобновляемых схем считается уменьшение такого количества.

Альтернативные источники электричества: сбор рассеяной энергии

Два главных способа, благодаря которым это можно достигнуть в больших масштабах, — это производство солнечной и ветровой энергии. Это, возможно, практически не подходит под категорию сбора энергии, но работает по аналогичному принципу: применение энергии, которая в другом случае пропала бы напрасно, для питания нашего общества.

Энергия ветра

Ветряные турбины, в некоторой степени, являются широкомасштабной технологией сбора энергии, использующей энергию порывов ветра для приведения в действие турбин и создания огромного количества электричества. Разница состоит в том, что ветер технически не считается отходами, поскольку он не это результат процесса, инициированного человеком; однако, но все таки, это вероятная энергия, которая не применяется. Энергия ветра, тем более в Соединенном Королевстве, становится большой частью энергетического баланса.

В Англии в 2015 году на долю электрической энергии, вырабатываемой ветряными турбинами, приходилось около 11% всей используемой электрической энергии, что считается очень существенным ростом если сравнивать с предшествующими годами. Это сделало чудеса для доступности экологично чистой жилой энергии на широком рынке. Такие поставщики, как "Ovo Energy", к примеру, начали предоставлять тарифы на 100% возобновляемую электрическую энергию, которые не вынуждают их резко увеличивать цены, чтобы покрыть собственные затраты.

Энергия ветра также применяется в меньших масштабах для создания самоподдерживающихся систем для обычной жизни. Уже разработаны эти технологии, как походные печки и зарядные приспособления для телефонов, которые работают на энергии ветра, но выполняются маленькие шаги к интеграции возобновляемых систем в нашу обычную жизнь.

Энергия солнца

Практически в любое время времени Земля получает от солнечных лучей приблизительно 173 триллиона кВт энергии, что в 10 000 раза больше, чем потребляет все население Земли. Сейчас применяется лишь крошечная, ничтожная часть этого потенциала, но по мере развития технологий все больше средств и времени тратится на увеличение такого количества. Важной проблемой солнечной технологии считается стоимость требуемого оборудования, и не только это, но и отдача по отношению к данной стоимости.

Сейчас фотоэлектрические батареи не считаются чрезвычайно эффектными по отношению к деньгам, нужным для приобретения систем. Однако ситуация понемногу становиться лучше, и как только вы вложите деньги в оборудование, солнце будет вашим поставщиком электрической энергии. Сейчас энергия солнца составляет лишь около 1.2% всей электрической энергии, применяемой в Соединенном Королевстве; однако потенциал для будущего развития большой.

Малые масштабы энергии солнца становятся довольно распространенной тенденцией. Энергия солнца стала помощником для большинства мероприятий, например как посещение фестивалей и кемпингов. Устройства на энергии солнца, например динамики, зарядные устройства и энергетические блоки, были разработаны с учетом возможности удалённого применения, давая возможность людям оставаться на связи с миром, когда они отправляются на поиски приключений.

Заём на изображение: Comfreak