10 Інновацій, які врятують земні ресурси від виснаження
Оскільки чисельність населення продовжує зростати, а викопні види палива продовжують скорочуватися, знаходити способи виробляти енергію, їжу і чисту воду стає все важче. Але прогрес в технологіях - іноді простий, іноді запаморочливий - відкриває нові шляхи розширювати спектр обмежених ресурсів планети.
Warka Water
В Ефіопії добути чисту питну воду найскладніше, якщо вибирати з усіх африканських країн. Жінки і діти з більшості населених пунктів повинні проїжджати багато годин в день, щоб збирати воду, яка найчастіше досить брудна і використовується для домашньої худоби та інших тварин.
Warka Water - це рішення, розроблене двома італійськими інженерами. Принцип дуже простий. Спеціальна башточка затримує водяна пара з повітря в процесі конденсації. Каркас 9 метрів заввишки виготовлений з бамбука і спеціальної поліетиленової тканини, яка збирає краплі води. Він важить близько 60 кілограмів і може бути зібраний чотирма людьми за пару годин без лісів. Кожен стовп виробляє близько ста літрів чистої, свіжої води з повітря в день без жодних зусиль.
Ефіопське слово «warka» означає дику смоківницю. Дерево варіння символізує родючість і щедрість і зазвичай використовується як прикраса при проведенні громадських заходів та шкільних занять.
Warka Water почнуть працювати в 2015 році в деяких селах по всій країні. Просте і елегантне рішення має вирішити невелику частину великої проблеми.
Energy Tower
Energy Tower - це концепт, заснований на тому ж принципі, що і Solar Updraft Tower, тільки навпаки. Замість того щоб нагрівати повітря у землі і змушувати його підніматися, в даному випадку план такий: охолодити повітря нагорі, щоб він спускався. Для цього вчені ллють воду на вершину вежі, імітуючи дощ. Повітря охолоджується разом з випаровуванням води. Оскільки холодне повітря важче теплого, він падає на високій швидкості. Ця сила вітру приводить в рух турбіни в основі знаходиться, що виробляють електрику.
Така вежа повинна бути досить високою - 1000 метрів у висоту, що майже в три рази вище Емпайр-стейт-білдінг і на 20% вище, ніж найвища споруда в світі на даний момент. Але вона буде ефективно працювати в жарких сухих місцях поруч з джерелом води.
Крім виробництва чистої енергії, вежа також скорочує витрати на опріснення приблизно на 50%. Можуть очищатися і стічні води, якщо поруч будуть будинки та селища. Басейни з морською водою поруч з вежею можуть вміщати до 160 000 тон риби. Крім того, вологий холодне повітря при відкачці може змінити локальний посушливий клімат, що є цінним для сільського господарства.
Згодом сіль або інші матеріали можуть забити турбіни, але, крім цього, Energy Tower в значній мірі самодостатня.
Біохолодільнік
Звичайні побутові холодильники, навіть найбільш екологічні моделі, споживають близько 8% електроенергії, за яку вам виставляють рахунок. З початку розробки холодильників в 1748 році і з подальшими змінами, внесеними в 1920-і роки, технологія охолодження не особливо-то змінилася. Дизайн холодильників, безумовно, різний, але вони всі працюють на хімічних хладагентах, які становлять значну небезпеку для здоров`я при вдиханні.
Проте в 2010 році на конкурсі Electrolux Design Lab молодий російський дизайнер Юрій Дмитрієв представив свою ідею холодильника майбутнього. Замість стандартної коробки, заповненої повітрям, за його проектом їжа поміщається в біополімерний гель. Гель поглинає тепло з їжі і виводить його як видиме світло.
У такого холодильника немає мотора. До 90% його обсягу можна використовувати в якості простору для зберігання. Він може випускатися в різних формах і розмірах, і оскільки у нього немає ні дверей, ні полиць, його можна закріпити навіть на стелі, якщо хочеться.
Дизайн Дмитрієва поки тільки концепт, і технологій таких поки немає, але чому б не пофантазувати на тему того, якими будуть холодильники році так до 2050.
Mine Kafon
Більше 50 мільйонів протипіхотних мін ховаються в таких країнах, як Ангола, Камбоджа, Афганістан, Ірак і Мозамбік. Люди регулярно втрачають кінцівки або навіть життя через ці ховаються вбивць. Знешкодження навіть однієї міни обходиться в 1200 доларів, і з огляду на, що в одній тільки Анголі більше 20 мільйонів втрачених хв, пошук і детонація всіх цих хв обійдеться мінімум в 24 мільярди доларів.
Масуд Хасані, афганістанскій дизайнер і колишній біженець, створив власне недорогий пристрій для детонації хв. Вагою в 70 кілограмів, воно досить важке, щоб викликати детонацію міни, але досить легке, щоб рухатися за допомогою одного тільки вітру. Пристрій схоже на кульбаба і рухається, як перекотиполе. Будучи зробленим з бамбука і биоразлагаемого пластика, Mine Kafon може підірвати три-чотири міни, поки повністю не зруйнується. Вартість однієї такої штуки - 40 доларів.
Mine Kafon також володіє вбудованою системою GPS-навігації, яка дозволяє виявляти рух кожного окремого пристрою та показує, де сталася детонація. Це допомагає людям створювати карту Безміна районів.
Mine Kafon знаходиться на ранній стадії розвитку і має свої недоліки. Можливо, такий пристрій не викличе детонацію міни, якщо вже підірвалося кілька разів. Інші проблеми пов`язані з місцевістю. Незалежно від того, як сильно дме вітер, він не зможе підштовхнути Mine Kafon вгору по схилу, виштовхнути з канави або провести через лісистий район.
Хасані знає про ці проблеми і стверджує, що майбутні покоління пристроїв будуть оснащені електродвигунами, які підвищать їх мобільність, і металодетекторами, які будуть наносити на карту кожен металевий об`єкт, якщо детонація не відбудеться. Хоча пристрій не ідеально, це крок у правильному напрямку.
аерогель
Аерогель - це твердий матеріал, виготовлений з силікагелю в процесі видалення всієї рідини, але збереження оригінальної молекулярної структури. Він на 99,98% складається з повітря, що робить аерогель надзвичайно легким і тендітним. Він може витримати вагу, в 4000 разів перевищує власний, але його легко зламати, просто зігнувши.
В даний час аерогель використовується в області космічний науки і освоєння космосу, для збору кометного пилу і ізоляції корабля. В даний час вчені намагаються з`ясувати, як зробити цей матеріал стійким до зовнішніх силами, щоб з`явилася можливість частіше застосовувати аерогелі на практиці.
Відомий також як «заморожений дим», аерогель може серйозно скоротити витрати на опалення. Оскільки він складається здебільшого з повітря, а повітря є хорошим ізолятором, цей матеріал на основі кремнію може зберігати тепло наших будинків.
сойлент
Хорошу їжу довго готувати, а їжа, до якої ми звикли, зазвичай містить тонни жиру і порожніх калорій. Тому, якщо у вас немає вільного часу для здорового харчування або особистого кухаря, ви напевно їсте досить погано. Група молодих американських підприємців вирішила цю проблему, замінивши звичайну тверду їжу готової сумішшю всіх мінеральних і поживних речовин, необхідних організму.
Порошок Soylent, названий на честь подібного продукту з наукової фантастики, перетворюється в напій, еквівалентний ідеальної їжі. Сотні людей жили на одному «Сойлент» протягом місяців і відчували себе краще, ніж будь-коли.
Продукт досить дешевий у виробництві і його легко продавати. Станом на 2014 рік він продається по 3 долари за порцію та його основну цільову аудиторію складають зайняті люди в промислово розвинених країнах. Хороший і недорогий спосіб вгамувати світової голод.
біолюмінесценція
Вчені працюють над тим, щоб передати здатності живих істот на кшталт медуз і світлячків рослинам, намагаючись створити дерева, які світяться в темряві. Сенс цього експерименту, крім його краси, в тому, щоб замінити вуличні ліхтарі в містах. Величезні гроші і велика кількість палива щовечора витрачається на вуличне освітлення, а самоподдерживающийся природне світло дозволить істотно заощадити на цьому.
У Нью-Йоркському університеті намагаються поєднати гени біолюмінесцентних бактерій з хлоропластами рослин, які поглинають енергію сонячного світла. Поки вдалося змусити світитися тільки невеликі кімнатні рослини. У великих масштабах цей же процес дозволить насправді створити дерева, які замінять вуличні ліхтарі.
Реактор на біжучому хвилі
Ядерна енергія - один з найефективніших способів вирішення проблеми викиду вуглекислого газу. Незважаючи на кілька катастроф (Чорнобиль в 1986 і Фукусіма в 2011), які викликали несхвалення мас, ядерна енергія в цілому набагато безпечніше і чистіше, ніж інші повсюдно прийняті альтернативи.
Крім того, хоча ядерна енергетика і не споживає викопне паливо, у неї є свої проблеми з ресурсами. Вона використовує відносно рідкісний ізотоп урану, уран-235. Збіднений уран-238 є побічним продуктом ядерного розпаду і відноситься до відходів, придатним тільки для поховання і використання в збройовій справі.
Компанія TerraPower розробляє новий тип реактора, який працює на обедненном урані, тобто використовує 99% урану, який у вигляді відходів розкиданий всюди. В даний час в світі знаходиться більше мільйона тонн цього матеріалу. Якщо використовувати його в реакторі на біжучому хвилі, світ буде забезпечений енергією на наступні 700 років. А завдяки конструкції реактора, типу урану і іншим деталям, розробники запевняють, що шанс аварії практично нульовий.
Цей тип реактора розглядався десятиліттями, але тільки недавно розробка в цій сфері привернула увагу серйозних фігур, наприклад, Білла Гейтса.
сонячні плити
Сонячні плити (або варильні поверхні) - це недорогий і екологічно чистий тип пристроїв, здатних концентрувати сонячні промені на одному місці за допомогою дзеркал або відображають металів. Їжа буде готуватися усього на 10-15% довше за часом, якщо порівнювати зі звичайною духовкою, але зате абсолютно без палива.
У країнах, що розвиваються, де у багатьох людей немає доступу навіть до базових зручностей для комфортного життя, такі самоподдерживающиеся печі будуть на вагу золота. Кажуть також, що така плита важить зовсім небагато і навіть маленька дитина зможе з нею управлятися.
хиткі платформи
Основна проблема поновлюваних джерел енергії, таких як вітряні турбіни та сонячні панелі, полягає в тому, що вони вимагають величезного простору, щоб добувати досить електрики. Також вони впливають на природну красу пейзажу. Кілька вітряних турбін на зеленому полі з засніженими горами на задньому фоні виглядають цілком симпатично, але сотні і тисячі, упаковані в тісний квадрат, створюють справжнє більмо на оці. Як вирішити цю проблему? Наприклад, розмістити вітряки на плаваючих платформах подалі від берега.
У 2014 році, в рамках дизайнерського конкурсу Land Art Generatir Initiative, художник Фелікс Чонг представив власне вирішення цього питання. Хиткі платформи (Oscillating Platforms) плавають по морю і використовують силу вітру за допомогою своїх вітрил. Також вони поглинають енергію припливів і відливів і виробляють енергію навіть з власних фізичних зусиль людей, які ходять нагорі.
