Išgarinimas kaip atsinaujinanti energija

Ar gamtos reiškinys taps pagrindiniu energijos šaltiniu ateityje?

Kiekvieną dieną kažkur pasaulyje, pavyzdžiui, čia, Finikse, vanduo išgaruoja - šis procesas galėtų būti naudojamas energijai gaminti. © Centrinės Arizonos projektas
skaityti garsiai

Perspektyvus potencialas: panašiai kaip saulė ir vėjas, garuojantis vanduo taip pat gali būti naudojamas kaip energijos šaltinis. Dabar tyrėjai apskaičiavo, kiek energijos, teoriškai, ateityje galėtų sugeneruoti naudojant šį visaapimantį gamtos reiškinį. Taigi išgarinant yra galimybė gaminti panašų energijos kiekį kaip ir kitus atsinaujinančius išteklius. Lemiamas pranašumas: jų prieinamumas priklauso nuo žymiai mažesnių svyravimų.

Garavimas yra visaapimantis reiškinys. Vandens procesas palaipsniui keičiasi į dujinę būseną ir daro įtaką vandens ištekliams, orui ir klimatui - ir yra svarbus gamtos energijos šaltinis: daugelis augalų naudoja garavimo galią, kad perkeltų savo sporų kapsules ir žandikaulį, o mikrokosmosas gali būti higroskopiškas, Vandenį traukiančios medžiagos paverčia drėgmės gradientą mechanine energija.

Kaip rodo naujausi tyrimai, vandens garavimo energija taip pat gali būti naudojama didesniu mastu. Prieš dvejus metus mokslininkai sugebėjo išgaravimo galią panaudoti kaip elektros energijos šaltinį: jie sukūrė nanomedžiagą, kuri plečiasi ir susitraukia kaip raumuo, nes keičia drėgmę, todėl veikia kaip variklis, vairuoja generatorių, pvz. galite.

Nežinomas potencialas

Taigi, atrodo, kad garinant susidaro nepanaudota jėga. Ar žmonija netrukus turėtų ne tik saulės, vėjo ir geoterminę energiją, bet ir kitą atsinaujinančios energijos formą? Iš esmės tai būtų įmanoma įsivaizduoti. Tačiau koks buvo išgaravimo, kaip būsimo energijos šaltinio, potencialas, anksčiau nebuvo tikras.

Tyrėjai, vadovaujami Ozguro Sahino Niujorko Kolumbijos universitete, dabar ištyrė šį klausimą. Jie norėjo sužinoti: kiek energijos iš tikrųjų visagalis gamtos išgaravimas galėtų duoti tokių garinimo mašinų pagalba? Jie tai apskaičiavo, naudodamiesi orų duomenimis ir modelio modeliavimu, naudodami JAV pavyzdį. displėjus

325 gigavatai energijos

Rezultatai atrodo daug žadantys: teoriškai vien garinimas per ežerus ir didelius vandens rezervuarus JAV galėtų sugeneruoti iki 325 gigavatų energijos - daugiau nei 69, pasak komandos Elektros energijos, kurią JAV pagamino 2015 m., Procentas.

Į supaprastintą modelį neįeina garinimas per Didžiųjų ežerų regioną. Esant tokioms sąlygoms modelio skaičiavimai būtų pernelyg sudėtingi ir linkę į klaidas - bet, žinoma, net penki dideli gretimi Šiaurės Amerikos ežerai yra reikšmingas išgaravimo šaltinis.,

Pastovus vėjo ir oro srautas

Apskritai, Sahinas ir jo kolegos daro išvadą, kad išgarinant išteklius gali atsirasti tiek energijos, kiek vėjo ir saulės - su vienu esminiu skirtumu: saulė ir vėjas daugelyje regionų dažnai būna reti. Kadangi šių energijų prieinamumas labai skiriasi, jas reikia saugoti labai brangiai. Kita vertus, garinimas yra labiau prieinamas. „Todėl jis galėtų būti naudojamas kaip pagrindinis energijos šaltinis ir papildytas saulės ir vėjo energija“, - sako bendraautoris Ahmet-Hamdi Cavusoglu.

Kitas privalumas yra vandens garų naudojimas: Maždaug 50 procentų vandens, kuris paprastai išgaruoja į atmosferą ir todėl yra prarandamas, gali būti sugautas energijos gamybos proceso metu ir pateikiamas tolesniam naudojimui. būti. Ypač sausos šalys, tokios kaip Kalifornija, Arizona ar Nevada, galėtų iš to pasipelnyti, prognozuoja mokslininkai.

Komanda tikisi, kad jų tyrimas dabar paskatins naujų mašinų, kurios energijai gaminti naudoja garavimo galią, tyrimus. Tam, kad vieną dieną būtų galima sugeneruoti tiek elektros energijos, kiek parodė tyrėjų skaičiavimai, išgaravimo proceso metu, pirmiausia reikia tobulėti. Ji vis dar yra kūdikystėje. („Nature Communications“, 2017; doi: 10.1038 / s41467-017-00581-w)

(Kolumbijos universitetas, 2017 09 27 - DAL)