Лучшие инновации 2009. Из 1 кг сахара американцы получают 1 литр спирта

 Солнце на тарелке

Компания Stirling Energy Systems, Inc. (SES) приступила к реализации двух коммерческих проектов солнечных электростанций для города Сан-Диего в Калифорнии общей мощностью 1750 МВт

Принципиальное отличие установок SunCatcher от других технологий солнечной генерации — в использовании двигателя Стирлинга в качестве преобразователя энергии света в электричество. При помощи 13-метрового параболического отражателя, покрытого 82 зеркальными панелями, SunCatcher фокусирует пучок солнечных лучей в пятно диаметром около 18 см. В каждой тарелке солнечный свет разогревает до температуры 800 градусов Цельсия рабочую часть машины Стирлинга — четырехцилиндровое устройство, преобразующее тепловую энергию в электрическую. При нагреве водород, заполняющий четыре цилиндра объемом 95 куб. см, расширяется, двигая поршни, вращающие электрогенератор. Максимальный коэффициент преобразования солнечной энергии SunCatcher — самый высокий среди всех известных систем получения электричества из энергии солнца — 31,25%. Среднегодовое значение этого коэффициента в светлое время суток составляет 24–25% — за год каждая установка вырабатывает 60 МВт электроэнергии. Этого достаточно для энергообеспечения примерно десяти частных домов.

Цикл Стирлинга


 
1 Рабочее вещество расширяется при постоянной температуре
2 Рабочее вещество охлаждается при постоянном объеме
3 Рабочее вещество сжимается при постоянной температуре
4 Рабочее вещество нагревается при постоянном объеме

Хотя руководство SES не раскрывает коммерческих подробностей проекта, эксперты считают, что стоимость одной установки SunCatcher сравнима с себестоимостью обычного автомобильного двигателя. А эксплуатация солнечных концентраторов Stirling Energy практически не требует дополнительных затрат на обслуживание: чтобы система из нескольких сотен солнечных тарелок бесперебойно давала проектную мощность, достаточно раз в месяц промывать рабочую поверхность зеркал. Кроме того, системы, построенные на основе солнечных концентраторов SunCatcher, отличаются высокой надежностью, поскольку выход из строя одной тарелки практически не влияет на параметры работы всей сети, что делает себестоимость «солнечной» электроэнергии сравнимой со стоимостью электричества, вырабатываемого ТЭС и ГЭС. Единственный недостаток SunCatcher — невозможность индивидуального использования. Система должна быть интегрирована в существующую электросеть, поскольку не имеет механизмов аккумулирования электроэнергии и не функционирует в темное время суток.

Разработки

Стереосвязь

В апреле 2009 года японский оператор KDDI приступит к продажам камерофона Hitachi Wooo H001, оснащенного стереоскопическим дисплеем. Модель выполнена в формфакторе раскладушки с поворотным дисплеем диагональю 3,1 дюйма и разрешением 480 х 854 точки. Главная особенность новинки — технология отображения стереоизображения. Для показа стереокартинки на поверхность обычного дисплея нанесены специальные лентикулярные линзы, позволяющие формировать изображение отдельно для левого и для правого глаза (метод автостереоскопии). Новинка не является ноу-хау компании — разработкой стереодисплеев, помимо Hitachi, занимаются Philips, Sharp и др. Вместе с тем Wooo H001 имеет все шансы стать первой коммерческой моделью мобильного телефона, в котором реализован принцип 3D-дисплея.

Кроме трехмерного изображения, аппарат способен отображать и обычное 2D-изображение. Режимы переключаются с помощью специальной кнопки или поворотом дисплея. Кроме того, Wooo H001 оснащен 5-мегапиксельной камерой с автофокусом и стабилизацией изображения, Bluetooth, GPS, ИК-портом, слотом для карт памяти формата microSD, ТВ-тюнером стандарта 1Seg и внешним дисплеем. Размеры корпуса устройства — 111 х 51 х 18,6 мм, вес — 145 г.

Седьмые окна

Спустя месяц после начала бета-тестирования новой операционной системы Windows 7 большинство экспертов согласились, что новинка сможет стать полноценной заменой Windows XP.

Предыдущая ОС — Windows Vista — так и не смогла завоевать популярности и потеснить XP. Даже в США, спустя более чем полтора года после начала продаж последней операционной системы от Microsoft, лишь 9% американских компаний решились на полную замену XP на Vista.

В отличие от Windows Vista бета-версия «семерки» оказалась менее требовательной к минимальной конфигурации ПК, удобнее и безотказнее в работе. Минимальные требования новой ОС незначительно отличаются от аналогичных параметров Windows XP: 1 Ггц процессор (32- или 64-бит); 1 Гб оперативной памяти, DirectX 9, 128 Мб памяти на видеокарте и 16 Гб свободного места на жестком диске.

Единственное, что может помешать продажам Windows 7, — экономический кризис. «Несмотря на то что первая публичная бета-версия Windows 7 вызвала большой интерес и первые отклики были в целом неплохими, пока их явно недостаточно, чтобы вдохновить бизнес на обновление. Сейчас по всему миру идет сокращение IТ-бюджетов. И это может отразиться на Windows 7 не самым лучшим образом», — заявил Дэвид Смит, вице-президент Gartner.

Новости

Травяное топливо

30 января Boeing 747–300 компании Japan Airlines совершил 90-минутный демонстрационный полет на биотопливе. Один из четырех двигателей в ходе испытательного рейса работал на горючем, 50% которого было получено из растительного сырья. Основой для экспериментального топлива была выбрана масличная трава камелина — несъедобное растение семейства крестоцветных, дальний родственник рапса. Эксперимент стал шестым полетом серийного самолета с использованием биотоплива — аналогичные программы поиска альтернативы нефти финансируются авиакомпаниями Continental Airlines и Virgin Atlantic Airways. Несмотря на удачное завершение исследований, коммерческие разработки в этой области могут быть свернуты в ближайшем будущем, поскольку использование биотоплива для частичной замены авиационного керосина рентабельно при стоимости нефти более $70–80 за баррель (сейчас $40-45 за баррель).

Динамик-невидимка

Массачусетская компания Emo Labs, Inc. (США) разработала технологию Edge Motion, позволяющую избавиться от громоздких систем воспроизведения звука в домашних кинотеатрах. Секрет технологии — в тонкой прозрачной мембране, расположенной на поверхности экрана. Сила, прилагаемая «массивом электродвигателей» перпендикулярно поверхности «прозрачного динамика», заставляет последний преобразовывать вибрацию в звуковые колебания. Таким образом, при использовании Edge Motion звук издают не динамики, а сам экран. Технология может быть применима в широком спектре бытовой техники: в мониторах, телевизорах, мобильных ПК и любых устройствах с экраном, где необходимо воспроизведение звука. По результатам тестирования монитора с Edge Motion экспертами портала Technologizer качество звучания динамика от Emo сопоставимо со звуком, генерируемым непрофессиональной стереоаппаратурой с сабвуфером.

В январе 2009-го Edge Motion была отмечена специальной премией на выставке Consumer Electronics Show. По заявлению разработчиков, коммерческие устройства, использующие технологию «говорящего экрана», должны появиться уже в этом году.

Курьезы

Топливо своими руками
На волне популярности альтернативной энергетики несколько компаний из США готовят к продаже бытовые устройства, позволяющие опробовать это ноу-хау обычным автолюбителям

EFuel100 MicroFueler

Цена: $9995

Назначение: Полученный этанол можно заливать в автомобиль, доработанный под спиртовое топливо, или смешивать спирт с бензином в отношении 1:9

Объем производства: до 120 л в неделю

Спирт получается в результате сбраживания обычного сахара (для производства 1 л спирта понадобится 1 кг сахара) с использованием пищевых дрожжей в цистерне объемом 1 куб. м. Появится в продаже к концу 2009 года.

FuelMeister II

Цена: $2995

Назначение: производство биосолярки для любого дизельного автомобиля

Объем  производства: 150 литров за 5 часов

FuelMeister II питается от электрической сети и перерабатывает отработанное подсолнечное масло с помощью щелочи и метана в дизтопливо. Цикл переработки длится 7 часов. Полученное горючее соответствует стандартному дизтопливу. В продаже — с 2008 года.

Envision Solar Lifeport

Цена: $45 199 за комплект под мощность 4,8 кВт

Назначение: зарядка аккумуляторов гибридных машин и электромобилей (после доработки)

Объем производства: до 6,4 кВт

Установка Envision Solar Lifeport может обслуживать 32 поликристаллические 200-ваттные солнечные батареи, в сумме способные давать до 6,4 кВт электричества. Базовая конфигурация позволяет обеспечивать электричеством дом, но после небольшой доработки превращается в зарядную станцию для «гибридов».

 
ТОП-5 инноваций 2009 года

1 Т-лучи — электромагнитное излучение в частотном диапазоне терагерц (триллионы герц, между СВЧ-микроволнами и инфракрасным излучением). В отличие от рентгеновского излучения Т-лучи не оказывают ионизирующего воздействия, следовательно, не грозят онкологическими заболеваниями, что позволяет их широко использовать, в том числе и в сфере безопасности (на фото — сканер ThruVision T4400 позволяет разглядеть пистолет под одеждой).

2 Гидрогели уже используют в университете Карнеги — Меллон для регенерации костных тканей, в университетах Бэйлор и Райс — для восстановления зубов. Структуры из полимерных цепочек, обладающих высокой абсорбирующей способностью, играют роль каркаса для поддержки новых растущих тканей. В скором будущем ожидается появление на рынке BST Car-Gel компании Biosintech. Это гидрогель, который работает совместно с тромбоцитами, создавая основу для регенерации хрящей. Сейчас методика проходит клинические испытания.

3 Высотные БПЛА. Цель проекта Vulture, реализуемого под эгидой DARPA, — создание беспилотного самолета, который мог бы курсировать без посадки до пяти лет. Подобное устройство могло бы стать дешевой и универсальной заменой низкоорбитальных спутников. Один из прототипов — Zephyr, разработки британской компании QuinetiQ, — продержался прошлым летом в воздухе рекордные 82 часа. Энергия тонкопленочных солнечных батарей, покрывающих верхнюю плоскость его крыла, не только вращала пропеллер, но и заряжала литиево-серные батареи, позволявшие самолету держаться в воздухе по ночам. В 2009 году предполагается появление аппаратов, способных держаться в воздухе до трех месяцев.

4 Экономные шины компаний Michelin и Bridgestone могут экономить до 3–5% горючего за счет меньшего по сравнению с обычными шинами трения. Для этого на шинах формируют особый рисунок протектора, а в материале увеличивают концентрацию кремнезема. Снижение силы трения-качения автомобильного колеса на 10% позволяет на 1–2% снизить расход горючего.

5 Пневмоаккумуляторы могут сделать ветроэнергетику не зависящей от погодных условий. Чтобы ветряная электростанция давала энергию и тогда, когда стихает ветер, необходимы устройства для накопления энергии в масштабах, соразмерных с энергоотдачей самой электростанции. Электроаккумуляторов такой емкости не существует, но инженеры в США нашли выход. При помощи энергии ветра они планируют закачивать сжатый воздух в специальные емкости или подземные пещеры, а затем использовать его для работы генератора. В 2010 году такой проект будет реализован в «Энергетическом парке» (г. Даллас Центр, Айова). Этот принцип заложен и в основу конструкции самой большой в мире трехгигаваттной ветроэлектростанции в Техасе.

По версии журнала Popular Mechanics