Generator məhsul istehsal edən, elektrik enerjisi istehsal edən və ya elektromaqnit, elektrik, səs, işıq vibrasiyası və impulsları yaradan bir cihazdır. Funksiyalarından asılı olaraq, onları aşağıda nəzərdən keçirəcəyimiz növlərə bölmək olar.

DC generatoru

Birbaşa cərəyan generatorunun işləmə prinsipini başa düşmək üçün onun əsas xüsusiyyətlərini, yəni tətbiq olunan həyəcan dövrəsində cihazın işini təyin edən əsas kəmiyyətlərin asılılıqlarını öyrənməlisiniz.

Əsas kəmiyyət generatorun fırlanma sürətindən, cərəyan həyəcanından və yükdən təsirlənən gərginlikdir.

Birbaşa cərəyan generatorunun əsas iş prinsipi, enerji bölməsinin əsas qütbün maqnit axınına təsirindən və müvafiq olaraq, üzərindəki fırçaların mövqeyi dəyişməz qalarkən kollektordan alınan gərginliyə bağlıdır. Əlavə dirəklərlə təchiz olunmuş qurğular üçün elementlər elə yerləşdirilir ki, cari ayırma tamamilə həndəsi neytrallıqla üst-üstə düşür. Bununla əlaqədar olaraq, o, armaturun fırlanma xətti boyunca optimal kommutasiya mövqeyinə keçəcək, sonra bu vəziyyətdə fırça tutucularını təmin edəcəkdir.

Alternator

Dəyişən cərəyan generatorunun iş prinsipi yaradılmış maqnit sahəsində məftil bobinin fırlanması nəticəsində mexaniki enerjinin elektrik enerjisinə çevrilməsinə əsaslanır. Bu cihaz stasionar maqnit və tel çərçivədən ibarətdir. Onun hər ucu elektrik keçirici karbon fırçası üzərində sürüşən sürüşmə halqasından istifadə edərək bir-birinə bağlanır. Bu sxemə görə, elektrik induksiya cərəyanı ona qoşulmuş çərçivənin yarısı maqnitin şimal qütbündən keçdiyi anda daxili sürüşmə halqasına və əksinə, xarici halqaya keçdiyi anda hərəkət etməyə başlayır. digər hissəsi şimal qütbündən keçir.

Alternatorun işləmə prinsipinin əsaslandığı ən iqtisadi üsul güclü nəsildir. Bu fenomen bir neçə sarıma nisbətən fırlanan bir maqnitdən istifadə etməklə əldə edilir. Bir məftil bobinə daxil edilərsə, induksiya etməyə başlayacaq elektrik cərəyanı, beləliklə, qalvanometr iynəsinin “0” mövqeyindən kənara çıxmasına səbəb olur. Maqnit halqadan çıxarıldıqdan sonra cərəyan öz istiqamətini dəyişəcək və cihazın oxu digər istiqamətdə sapmağa başlayacaq.

Avtomobil generatoru

Çox vaxt mühərrikin ön hissəsində tapıla bilər, işin əsas hissəsi krank mili döndərməkdən ibarətdir. Yeni avtomobillər qürur duyur hibrid növü, bu da başlanğıc kimi xidmət edir.

Əməliyyat prinsipi avtomobil generatoru alovlanmanın açılmasından ibarətdir, bu müddət ərzində cərəyan sürüşmə halqaları vasitəsilə hərəkət edir və qələvi bölməyə yönəldilir və sonra həyəcanın geri sarılmasına gedir. Bu hərəkət nəticəsində maqnit sahəsi yaranacaq.

Krank mili ilə birlikdə rotor öz işinə başlayır, bu da stator sarımına nüfuz edən dalğalar yaradır. Geri sarma çıxışında alternativ cərəyan görünməyə başlayır. Generator özünü həyəcanlandırma rejimində işləyərkən fırlanma sürəti müəyyən bir dəyərə qədər artır, sonra rektifikatorda alternativ gərginlik sabitə dəyişməyə başlayır. Son nəticədə cihaz istehlakçıları lazımi elektrik enerjisi ilə təmin edəcək, akkumulyator isə cərəyanı təmin edəcək.

Bir avtomobil generatorunun işləmə prinsipi krank şaftının sürətini dəyişdirmək və ya gərginlik tənzimləyicisinin işə salındığı yükü dəyişdirməkdir; Xarici yüklər azaldıqda və ya rotorun fırlanması artdıqda, sahə sarımının keçid müddəti əhəmiyyətli dərəcədə azalır. Cərəyan o qədər artdıqda, generator öhdəsindən gəlməyi dayandırdıqda, batareya işləməyə başlayır.

Müasir avtomobillərdə generatorda mümkün sapmalar barədə sürücünü xəbərdar edən alətlər panelində xəbərdarlıq işığı var.

Elektrik generatoru

Elektrik generatorunun iş prinsipi mexaniki enerjini elektrik sahəsinə çevirməkdir. Belə qüvvənin əsas mənbələri su, buxar, külək və daxili yanma mühərriki ola bilər. Generatorun iş prinsipi birgə qarşılıqlı əlaqəyə əsaslanır maqnit sahəsi və dirijor, yəni çərçivənin fırlanma anında maqnit induksiyası xətləri onu kəsməyə başlayır və bu zaman elektromotor qüvvə meydana çıxır. Bu, cərəyanın sürüşmə halqalarından istifadə edərək çərçivədən axmasına və xarici dövrəyə axmasına səbəb olur.

İnventar generatorları

Bu gün bir inverter generatoru çox populyarlaşır, onun prinsipi yüksək keyfiyyətli elektrik enerjisi istehsal edən muxtar enerji mənbəyi yaratmaqdır. Bu cür cihazlar müvəqqəti, eləcə də istifadə olunur daimi mənbələr qidalanma. Çox vaxt onlar xəstəxanalarda, məktəblərdə və hətta ən kiçik gərginlik artımlarının olmamalı olduğu digər müəssisələrdə istifadə olunur. Bütün bunlara iş prinsipi sabitliyə əsaslanan və aşağıdakı sxemə əməl edən bir çevirici generatordan istifadə etməklə nail olmaq olar:

1. Yüksək tezlikli alternativ cərəyanın yaradılması.
2. Rektifikator sayəsində yaranan cərəyan birbaşa cərəyana çevrilir.
3. Sonra akkumulyatorlarda cərəyan yığılması əmələ gəlir və elektrik dalğalarının salınımları sabitləşir.
4. Bir çeviricinin köməyi ilə sabit enerji dəyişdirilir AC istədiyiniz gərginlik və tezlik, sonra istifadəçiyə gedir.

Dizel generatoru

Dizel generatorunun iş prinsipi yanacaq enerjisini elektrik enerjisinə çevirməkdir, əsas hərəkətləri aşağıdakılardır:

• yanacaq dizel mühərrikinə daxil olduqda, yanmağa başlayır, bundan sonra kimyəvi enerjidən istilik enerjisinə çevrilir;
• krank mexanizminin olması sayəsində istilik qüvvəsi mexaniki qüvvəyə çevrilir, bütün bunlar krank şaftında baş verir;
• Yaranan enerji, çıxışda lazım olan bir rotorun köməyi ilə elektrik enerjisinə çevrilir.

Sinxron generator

Sinxron generatorun iş prinsipi qütblərlə birlikdə maqnit sahəsi yaradan statorun və rotorun maqnit sahəsinin fırlanmasının eyni saflığına əsaslanır və o, stator sarımını kəsir. Bu qurğuda rotor daimi elektromaqnitdir, qütblərinin sayı 2 və yuxarıdan başlaya bilər, lakin onlar 2-yə çox olmalıdır.

Generator işə salındıqda, rotor zəif bir sahə yaradır, lakin sürəti artırdıqdan sonra sahə sarımında daha böyük bir qüvvə görünməyə başlayır. Nəticədə yaranan gərginlik avtomatik blok tənzimləmələr cihaza və idarəedicilərə göndərilir çıxış gərginliyi maqnit sahəsindəki dəyişikliklərə görə. Generatorun əsas iş prinsipi çıxan gərginliyin yüksək sabitliyidir, lakin dezavantaj cari həddindən artıq yüklənmənin əhəmiyyətli ehtimalıdır. Mənfi keyfiyyətlərə əlavə etmək üçün müəyyən bir zamanda hələ də xidmət edilməli olan bir fırça qurğusunun mövcudluğunu əlavə edə bilərsiniz və bu, əlbəttə ki, əlavə maliyyə xərclərinə səbəb olur.

Asinxron generator

Generatorun işləmə prinsipi rotorun irəlidə fırlanması ilə daim əyləc rejimində olmaqdır, lakin yenə də statordakı maqnit sahəsi ilə eyni istiqamətdədir.

İstifadə olunan sarım növündən asılı olaraq, rotor fazalı və ya qısaqapanma ola bilər. Köməkçi sarımın köməyi ilə yaradılan fırlanan maqnit sahəsi onu onunla birlikdə fırlanan rotorda induksiya etməyə başlayır. Çıxışdakı tezlik və gərginlik birbaşa inqilabların sayından asılıdır, çünki maqnit sahəsi tənzimlənmir və dəyişməz qalır.

Elektrokimyəvi generator

Həmçinin elektrokimyəvi generator da var ki, onun cihazı və iş prinsipi onun hərəkəti üçün avtomobildə hidrogendən elektrik enerjisi yaratmaq və bütün elektrik cihazlarını işə salmaqdır. Bu aparat kimyəvidir, çünki yanacaq istehsal etmək üçün qaz halında istifadə olunan oksigen və hidrogenin reaksiyası ilə enerji istehsal edir.

Akustik səs generatoru

Akustik səs-küy generatorunun işləmə prinsipi təşkilatları qorumaqdır və şəxslər danışıqları və müxtəlif növ hadisələri dinləməkdən tutmuş. Onlara pəncərə şüşələri, divarlar, ventilyasiya sistemləri, istilik boruları, radio mikrofonlar, naqilli mikrofonlar və pəncərələrdən alınan akustik məlumatların alınması üçün lazer cihazları vasitəsilə nəzarət etmək olar.

Buna görə də, şirkətlər çox vaxt məxfi məlumatlarını qorumaq üçün generatordan istifadə edirlər, cihazı və iş prinsipi cihazı konfiqurasiya etməkdir. verilmiş tezlik, məlumdursa və ya müəyyən diapazon üçün. Sonra səs-küy siqnalı şəklində universal müdaxilə yaradılır. Bu məqsədlə cihazın özündə lazımi gücün səs-küy generatoru var.

Səs-küy diapazonunda olan generatorlar da var, bunun sayəsində faydalı olanı maskalaya bilərsiniz bip. Bu dəstdə səs-küy yaradan blok, həmçinin onun gücləndirilməsi və akustik emitentlər daxildir. Bu cür cihazların istifadəsinin əsas çatışmazlığı danışıqlar zamanı ortaya çıxan müdaxilədir. Cihazın öz işinin tam öhdəsindən gələ bilməsi üçün danışıqlar cəmi 15 dəqiqə aparılmalıdır.

Gərginlik tənzimləyicisi

Gərginlik tənzimləyicisinin əsas iş prinsipi generator rotorunun fırlanma tezliyində, ətraf mühitin temperaturunda və elektrik yükündə müxtəlif dəyişikliklərlə bütün iş rejimlərində bort şəbəkəsinin enerjisini saxlamağa əsaslanır. Bu cihaz həm də ikinci dərəcəli funksiyaları yerinə yetirə bilər, yəni generator dəstinin hissələrini quraşdırmanın mümkün fövqəladə işindən və həddindən artıq yüklənmədən qorumaq, həyəcan sarğı dövrəsini avtomatik olaraq bort sisteminə qoşmaq və ya cihazın fövqəladə işləməsi barədə həyəcan siqnalı vermək.

Bütün bu cür cihazlar eyni prinsiplə işləyir. Generatordakı gərginlik bir neçə faktorla müəyyən edilir - cərəyan gücü, rotorun sürəti və maqnit axını. Generatorun yükü nə qədər az olarsa və fırlanma sürəti nə qədər yüksək olarsa, cihazın gərginliyi bir o qədər yüksək olacaqdır. Həyəcan sarımında daha çox cərəyan olduğuna görə maqnit axını artmağa başlayır və bununla birlikdə generatordakı gərginlik və cərəyan azaldıqdan sonra gərginlik də azalır.

Belə generatorların istehsalçısından asılı olmayaraq, hamısı həyəcan cərəyanını eyni şəkildə dəyişdirərək gərginliyi normallaşdırır. Gərginlik artdıqca və ya azaldıqca, həyəcan cərəyanı artmağa və ya azalmağa başlayır və gərginliyi tələb olunan həddə aparır.

Gündəlik həyatda generatorların istifadəsi bir çox ortaya çıxan problemlərin həllində bir insana çox kömək edir.

Gündə onlarla dəfə işıqları yandırıb-söndürəndə və məişət texnikasından istifadə edərkən elektrikin haradan gəldiyini, təbiətinin nə olduğunu düşünmürük. Aydındır ki, elektrik xətləri boyunca ( elektrik xətti) ən yaxın elektrik stansiyasından gəlir, lakin bu, ətrafımızdakı dünyanın çox məhdud bir görünüşüdür. Amma bütün dünyada elektrik enerjisi istehsalı bir neçə gün də dayansa, ölənlərin sayı yüz milyonlarla olacaq.

Cərəyan necə yaranır?

Fizika kursundan bunu bilirik:

• Bütün maddələr atomlardan, kiçik hissəciklərdən ibarətdir.
• Elektronlar atomun nüvəsi ətrafında fırlanır və mənfi yükə malikdir.
• Nüvə müsbət yüklü protonlardan ibarətdir.
• Normalda bu sistem tarazlıq vəziyyətindədir.

Ancaq ən azı bir atom yalnız bir elektron itirirsə:

1. Onun yükü müsbət olacaq.
2. Müsbət yüklü bir atom, yük fərqinə görə bir elektronu özünə cəlb etməyə başlayacaq.
3. Çatışmayan elektronu özünüz üçün əldə etmək üçün onu kiminsə orbitindən “qoparmalısınız”.
4. Nəticədə başqa bir atom müsbət yüklənəcək və birinci nöqtədən başlayaraq hər şey təkrarlanacaq.
5. Bu tsikliklik meydana gəlməsinə səbəb olacaqdır elektrik dövrəsi və xətti cərəyan yayılması.

Beləliklə, nüvə fizikası baxımından hər şey son dərəcə sadədir, atom ən çox çatışmayanı əldə etməyə çalışır və beləliklə. reaksiyanın başlamasına səbəb olur .

Elektrik enerjisinin "Qızıl dövrü"

İnsan nisbətən yaxınlarda Kainatın qanunlarını ehtiyaclarına uyğunlaşdırdı. Bu, təxminən iki əsr əvvəl, bir ixtiraçının adını çəkdiyi zaman baş verdi Volt uzun müddət kifayət qədər gücün bir yükünü saxlaya bilən ilk akkumulyator hazırladı.

Cərəyanı öz xeyrinə istifadə etmək cəhdləri var qədim tarix. Arxeoloji qazıntılar göstərdi ki, hətta Roma ziyarətgahlarında, sonra isə ilk xristian kilsələrində misdən hazırlanmış sənətkarlıq “batareyaları” var idi. minimum gərginlik. Belə bir sistem qurbangah və ya onun hasarına bağlandı və mömin quruluşa toxunan kimi dərhal qəbul etdi " ilahi qığılcım" Bu, geniş yayılmış təcrübədən daha çox bir sənətkarın ixtirasıdır, lakin hər halda maraqlı bir faktdır.

iyirminci əsr oldu elektrik enerjisinin çiçəklənmə dövrü:

1. Nəinki yeni növ generatorlar və batareyalar meydana çıxdı, həm də bu enerjinin çıxarılması üçün unikal konsepsiyalar hazırlanmışdır.
2. Bir neçə onilliklər ərzində elektrik cihazları planetdəki hər bir insanın həyatının ayrılmaz hissəsinə çevrilmişdir.
3. Ən zəif inkişaf etmiş ölkələrdən başqa heç bir ölkə qalmayıb elektrik stansiyaları və həyata keçirilir elektrik xətləri.
4. Bütün sonrakı irəliləyişlər elektrik enerjisinin və ondan işləyən cihazların imkanlarına əsaslanırdı.
5. Kompüterləşmə dövrü insanları, sözün əsl mənasında, cərəyandan asılı vəziyyətə salıb.

Elektrik enerjisini necə əldə etmək olar?

Bir insanı mütəmadi olaraq “həyat verən elektrik enerjisinə” ehtiyacı olan, lakin evinizdəki enerjini tamamilə kəsməyə və ən azı bir gün dinc yaşamağa çalışan bir narkoman kimi təsəvvür etmək bir az sadəlövhlükdür. Ümidsizlik sizi xatırlamağa vadar edə bilər orijinal yollar cari çıxarılması. Praktikada bunun heç kimə faydası olmayacaq, amma ola bilsin ki, bir cüt Volt kiminsə həyatını xilas edəcək və ya uşağı heyran etməyə kömək edəcək:

• Ölü batareya Telefonunuzu cins şalvarlara sürtmək olar, yoxsa yun sviter bunu edəcək; Statik elektrik Bu uzun sürməyəcək, amma ən azı bir şeydir.
• Yaxınlıqda biri varsa dəniz suyu, iki bankaya və ya stəkanlara töküb birləşdirə bilərsiniz mis məftil, əvvəllər hər iki ucunu folqa ilə bükərək. Təbii ki, bütün bunlar üçün duzlu su ilə yanaşı, qablar, mis və folqa da lazım olacaq. Ekstremal vəziyyətlər üçün ən yaxşı seçim deyil.
• Varlığı daha realdır dəmir dırnaq və kiçik bir mis cihaz. Anod və katod kimi iki metal parçası istifadə edilməlidir - ən yaxın ağacda bir dırnaq, yerdəki mis. Onların arasında hər hansı bir ipi çəkin, sadə bir dizayn təxminən bir Volt verəcəkdir.
• İstifadə etsəniz qiymətli metallar- qızıl və gümüş, daha böyük gərginliyə nail olmaq mümkün olacaq.

Elektrik enerjisinə necə qənaət etmək olar?

Enerji qənaətinin müxtəlif səbəbləri ola bilər - ətraf mühiti qorumaq istəyi, aylıq ödənişləri azaltmaq cəhdi və ya başqa bir şey. Ancaq üsullar həmişə təxminən eynidır:

Xərcləri azaltmaq üçün həmişə özünüzü bir şeydə ciddi şəkildə məhdudlaşdırmaq məcburiyyətində deyilsiniz. Başqa bir yaxşı ipucu var - istifadə etmədiyiniz zaman bütün cihazları elektrik şəbəkəsindən ayırın.

Soyuducu, əlbəttə ki, sayılmır. Hətta “gözləmə” rejimində olsa belə, avadanlıq müəyyən miqdarda elektrik enerjisi sərf edir. Ancaq bir saniyə belə düşünsəniz, günün çox hissəsini demək olar ki, bütün cihazlara ehtiyacınız olmadığı qənaətinə gələ bilərsiniz. Və bütün bu müddət ərzində onlar elektrik enerjinizi yandırmağa davam edin .

Müasir texnologiyalar həmçinin elektrik enerjisi istehlakının ümumi səviyyəsini azaltmağa yönəlib. Ən azı nəyə dəyər? enerjiyə qənaət edən lampalar, bu, otağın işıqlandırılması xərclərini beş dəfə azalda bilər. "Günəş saatı" ilə yaşamaq məsləhəti vəhşi və absurd görünə bilər, lakin süni işıqlandırmanın depressiya riskini artırdığı çoxdan sübut edilmişdir.

Elektrik enerjisi necə yaranır?

Elmi detallara daha dərindən girsəniz:

1. Atomun elektron itirməsi nəticəsində cərəyan yaranır.
2. Müsbət yüklü atom mənfi yüklü hissəcikləri özünə çəkir.
3. Başqa bir atom orbitdən elektronlarını itirir və tarix yenidən təkrarlanır.
4. Bu, cərəyanın istiqamətli hərəkətini və yayılma vektorunun mövcudluğunu izah edir.

Ümumiyyətlə elektrik enerjisi elektrik stansiyaları tərəfindən istehsal olunur. Ya yanacaq yandırırlar, ya da atomların parçalanmasının enerjisindən istifadə edirlər, hətta təbii elementlərdən də istifadə edirlər. Söhbət günəş panellərindən, külək turbinlərindən və əyalət elektrik stansiyalarından gedir.

Yaranan mexaniki və ya istilik enerjisi bir generatordan istifadə edərək cərəyana çevrilir. Batareyalarda toplanır və elektrik xətləri vasitəsilə hər evə gedir.

Bu gün elektrik enerjisinin verdiyi bütün üstünlüklərdən istifadə etmək üçün onun haradan gəldiyini bilmək lazım deyil. İnsanlar çoxdan şeylərin ilkin mahiyyətindən uzaqlaşıb və yavaş-yavaş onu unutmağa başlayırlar.

Video: elektrik enerjimiz haradan gəlir?

Bu video elektrik stansiyasından bizə gedən yolu, haradan gəldiyini və evimizə necə daxil olduğunu aydın şəkildə göstərəcək:

Generator maqnit sahəsində naqili fırladaraq mexaniki enerjini elektrik enerjisinə çevirir. Hərəkət edən bir maqnitin sahə xətləri məftil bobinin növbələrini kəsdikdə elektrik cərəyanı da yaranır (sağdakı şəkil). Elektronlar (mavi toplar) maqnitin müsbət qütbünə doğru hərəkət edir və elektrik cərəyanı müsbət qütbdən mənfi qütbə axır. Maqnit sahəsinin xətləri bobindən (keçiricidən) keçdiyi müddətcə keçiricidə elektrik cərəyanı yaranır.

Bənzər bir prinsip, bir maqnitə nisbətən bir tel çərçivəni hərəkət etdirərkən (sağdakı uzaq rəqəm), yəni çərçivə maqnit sahəsi xətləri ilə kəsişdikdə də işləyir. İnduksiya edilmiş elektrik cərəyanı elə axır ki, çərçivə ona yaxınlaşdıqda onun sahəsi maqniti dəf edir və çərçivə uzaqlaşdıqda onu cəlb edir. Çərçivə hər dəfə maqnitin qütblərinə nisbətən oriyentasiyasını dəyişdikdə, elektrik cərəyanı da öz istiqamətini əks istiqamətə dəyişir. Mexanik enerjinin mənbəyi dirijoru (yaxud maqnit sahəsini) fırlatdıqca generator alternativ elektrik cərəyanı yaradacaq.

Alternatorun iş prinsipi

Ən sadə alternativ cərəyan generatoru stasionar bir maqnitin qütbləri arasında fırlanan tel çərçivədən ibarətdir. Çərçivənin hər bir ucu elektrik keçirici karbon fırçası (mətnin üstündəki şəkil) boyunca sürüşən öz sürüşmə halqasına bağlıdır. İnduksiya edilmiş elektrik cərəyanı ona qoşulmuş çərçivənin yarısı maqnitin şimal qütbündən keçdikdə daxili sürüşmə halqasına və əksinə çərçivənin digər yarısı şimal qütbündən keçəndə xarici sürüşmə halqasına axır.

Üç Fazalı Alternator

Yüksək alternativ cərəyan yaratmağın ən sərfəli yollarından biri birdən çox sarım üzərində fırlanan tək maqnitdən istifadə etməkdir. Tipik olaraq üç fazalı generatorüç rulon maqnit oxundan bərabər məsafədə yerləşir. Hər bir bobin yanından bir maqnit dirəyi keçdikdə alternativ cərəyan yaradır (sağdakı şəkil).

Elektrik cərəyanının istiqamətinin dəyişdirilməsi

Bir maqnit məftil bobinə itələdikdə, içərisində elektrik cərəyanı yaradır. Bu cərəyan qalvanometr iynəsinin sıfır mövqeyindən kənara çıxmasına səbəb olur. Maqnit rulondan çıxarıldıqda, elektrik cərəyanı öz istiqamətini dəyişdirir və qalvanometr iynəsi sıfır mövqeyindən əks istiqamətdə kənara çıxır.

AC

Maqnit güc xətləri məftil döngəsindən keçməyə başlayana qədər elektrik cərəyanı yaratmayacaq. Bir maqnit dirəyi məftil halqasına itələdikdə, onda elektrik cərəyanı yaranır. Maqnit hərəkətini dayandırarsa, elektrik cərəyanı (mavi oxlar) da dayanır (orta diaqram). Bir maqnit tel döngəsindən çıxarıldıqda, əks istiqamətdə axan bir elektrik cərəyanı induksiya olunur.

Məhdud qalıq yanacaq problemini həll etmək üçün dünya üzrə tədqiqatçılar alternativ enerji mənbələrinin yaradılması və kommersiyalaşdırılması üzərində işləyirlər. Biz təkcə tanınmış külək turbinləri və günəş panellərindən danışmırıq. Qaz və neft yosunlar, vulkanlar və insan addımlarının enerjisi ilə əvəz oluna bilər. Recycle şirkəti gələcəyin ən maraqlı və ekoloji cəhətdən təmiz enerji mənbələrindən on seçib.

Turniketlərdən Joules

Dəmiryol vağzallarının girişindəki turniketlərdən hər gün minlərlə insan keçir. Bir anda dünyanın bir neçə tədqiqat mərkəzi insan axınından innovativ enerji generatoru kimi istifadə etmək ideyası ilə çıxış etdi. Yaponiyanın East Japan Railway Company şirkəti dəmiryol stansiyalarındakı hər turniketi generatorlarla təchiz etmək qərarına gəlib. Quraşdırma Tokionun Şibuya rayonundakı qatar stansiyasında işləyir: turniketlərin altında döşəməyə pyezoelektrik elementlər tikilir ki, bu elementlər insanların üzərinə basdıqda aldıqları təzyiq və vibrasiyadan elektrik enerjisi yaradır.

Başqa bir “enerji turniketi” texnologiyası artıq Çin və Hollandiyada istifadə olunur. Bu ölkələrdə mühəndislər pyezoelektrik elementləri basmaq effektindən deyil, turniket tutacaqlarını və ya turniket qapılarını itələmək təsirindən istifadə etməyə qərar verdilər. Hollandiyanın Boon Edam şirkətinin konsepsiyası girişdə standart qapıların dəyişdirilməsini nəzərdə tutur ticarət mərkəzləri(adətən bir fotosel sistemində işləyən və özlərini fırlamağa başlayan) ziyarətçinin itələməli və beləliklə elektrik enerjisi istehsal etməli olduğu qapılara.

Belə generator qapıları artıq Hollandiyanın Natuurcafe La Port mərkəzində peyda olub. Onların hər biri ildə təqribən 4600 kilovat-saat enerji istehsal edir ki, bu da ilk baxışdan əhəmiyyətsiz görünsə də, elektrik enerjisinin istehsalı üçün alternativ texnologiyanın yaxşı nümunəsidir.

Yosunlar evləri qızdırır

Yosunlar nisbətən yaxınlarda alternativ enerji mənbəyi kimi qəbul olunmağa başladı, lakin mütəxəssislərin fikrincə, texnologiya çox perspektivlidir. Təkcə onu demək kifayətdir ki, yosunların tutduğu 1 hektar su səthindən ildə 150 ​​min kubmetr bioqaz əldə etmək olar. Bu, təxminən kiçik bir quyunun hasil etdiyi qazın həcminə bərabərdir və kiçik bir kəndin həyatı üçün kifayətdir.

Yaşıl yosunlar asan saxlanılır, sürətlə böyüyür və fotosintez etmək üçün günəş işığının enerjisindən istifadə edən bir çox növdə olur. Şəkər və ya yağdan asılı olmayaraq bütün biokütlələr bioyanacaqlara, ən çox bioetanol və biodizelə çevrilə bilər. Yosunlar ideal eko-yanacaqdır, çünki o, su mühitində böyüyür və torpaq resurslarına ehtiyac duymur, yüksək məhsuldardır və ətraf mühitə zərər vermir.

İqtisadçıların hesablamalarına görə, 2018-ci ilə qədər dəniz mikroyosunlarının biokütləsinin emalı üzrə qlobal dövriyyə təxminən 100 milyard dollara çata bilər. Artıq “yosun” yanacağı ilə başa çatdırılmış layihələr var - məsələn, Almaniyanın Hamburq şəhərində 15 mənzilli bina. Evin fasadları Bio Intelligent Quotient (BIQ) House adlanan binanın isitilməsi və kondisionerləşdirilməsi üçün yeganə enerji mənbəyi kimi xidmət edən 129 yosun akvariumları ilə örtülmüşdür.

Sürət tıxacları küçələri işıqlandırır

“Sürət tıxanmalarından” istifadə edərək elektrik enerjisi istehsalı konsepsiyası əvvəlcə Böyük Britaniyada, sonra Bəhreyndə tətbiq olunmağa başladı və tezliklə texnologiya Rusiyaya da çatacaq.Hər şey britaniyalı ixtiraçı Peter Hughes avtomobil yolları üçün Elektro-Kinetik Yol Rampını yaratdıqdan sonra başladı. Rampa yoldan bir qədər yuxarı qalxan iki metal lövhədən ibarətdir. Plitələrin altında avtomobil rampadan keçəndə cərəyan yaradan elektrik generatoru var.

Avtomobilin çəkisindən asılı olaraq, rampa avtomobilin enişdən keçdiyi müddətdə 5 ilə 50 kilovat arasında güc yarada bilər. Belə panduslar akkumulyator rolunu oynayır və svetoforlara və işıqlandırılan yol nişanlarına elektrik enerjisi verə bilir. Böyük Britaniyada texnologiya artıq bir neçə şəhərdə işləyir. Metod başqa ölkələrə - məsələn, kiçik Bəhreynə də yayılmağa başladı.

Ən heyrətləndiricisi odur ki, buna bənzər bir şey Rusiyada da müşahidə oluna bilər. Tümendən olan tələbə Albert Brand VUZPromExpo forumunda küçə işıqlandırması üçün eyni həlli təklif etdi. Tərtibatçının hesablamalarına görə, onun şəhərində hər gün 1000-dən 1500-ə qədər avtomobil sürət tıxaclarının üstündən keçir. Bir avtomobilin elektrik generatoru ilə təchiz edilmiş "sürət tıxanması" üzərində bir "toqquşması" üçün ətraf mühitə zərər verməyəcək təxminən 20 vatt elektrik enerjisi yaranacaq.

Sadəcə futboldan daha çox

Uncharted Play şirkətini quran bir qrup Harvard məzunu tərəfindən hazırlanmış Soccket topu yarım saat futbol oynayarkən LED lampanı bir neçə saat işlətmək üçün kifayət qədər elektrik istehsal edə bilir. Sokket tez-tez inkişaf etməmiş ölkələrin sakinləri tərəfindən istifadə olunan təhlükəli enerji mənbələrinə ekoloji cəhətdən təmiz alternativ adlanır.

Sokket topunun enerji saxlama prinsipi olduqca sadədir: topa vurmaqla yaranan kinetik enerji generatoru hərəkətə gətirən kiçik sarkaç kimi mexanizmə ötürülür. Generator batareyada saxlanılan elektrik enerjisi istehsal edir. Yığılan enerji istənilən kiçik elektrik cihazını işə salmaq üçün istifadə edilə bilər - məsələn. stolüstü lampa LED ilə.

Soket altı vatt gücə malikdir. Enerji yaradan top artıq dünya ictimaiyyətinin rəğbətini qazanıb: o, çoxsaylı mükafatlar alıb, Klinton Qlobal Təşəbbüsü tərəfindən yüksək qiymətləndirilib, həmçinin məşhur TED konfransında təriflər alıb.

Vulkanların gizli enerjisi

Vulkanik enerjinin inkişafında əsas inkişaflardan biri təşəbbüskar olan AltaRock Energy və Davenport Newberry Holdings şirkətlərinin amerikalı tədqiqatçılarına məxsusdur. “Sınaq obyekti” Oreqon ştatında sönmüş vulkan idi. Duzlu su, planetin qabığında və Yerin ən isti mantiyasında mövcud olan radioaktiv elementlərin çürüməsi səbəbindən temperaturu çox yüksək olan qayalara dərin pompalanır. Qızdırıldıqda su buxara çevrilir və bu, elektrik enerjisi yaradan bir turbinə verilir.

Aktiv hal-hazırda Bu tip yalnız iki kiçik elektrik stansiyası var - Fransa və Almaniyada. Əgər Amerika texnologiyası işləyirsə, onda ABŞ Geoloji Xidmətinin məlumatına görə, geotermal enerji ölkənin ehtiyac duyduğu elektrik enerjisinin 50%-ni təmin etmək potensialına malikdir (bu gün onun töhfəsi cəmi 0,3%-dir).

Vulkanlardan enerji üçün istifadə etməyin başqa bir yolu 2009-cu ildə islandiyalı tədqiqatçılar tərəfindən təklif edilmişdir. Vulkanik dərinliklərin yaxınlığında anomal su ilə yeraltı su anbarı aşkar etdilər. yüksək temperatur. Super isti su maye və qaz arasındakı sərhəddə yerləşir və yalnız müəyyən temperatur və təzyiqlərdə mövcuddur.

Alimlər laboratoriyada oxşar bir şey yarada bilərdilər, lakin məlum oldu ki, belə su təbiətdə də var - yerin bağırsaqlarında. Klassik şəkildə qaynadılmış sudan "kritik bir temperaturda" sudan on qat daha çox enerji əldə edilə biləcəyinə inanılır.

İnsan istiliyindən enerji

Temperatur fərqləri üzərində işləyən termoelektrik generatorların prinsipi çoxdan məlumdur. Ancaq cəmi bir neçə il əvvəl texnologiya insan bədəninin istiliyindən enerji mənbəyi kimi istifadə etməyə imkan yaratmağa başladı. Koreya Qabaqcıl Elm və Texnologiya İnstitutundan (KAIST) tədqiqatçılar qrupu elastik şüşə boşqabın içinə quraşdırılmış generator hazırlayıb.

T Bu qadcet fitnes qolbaqlarının insan əlinin istiliyindən doldurulmasına imkan verəcək - məsələn, qaçış zamanı, bədən çox qızan və ətraf mühitin temperaturu ilə ziddiyyət təşkil edən zaman. Ölçüləri 10x10 santimetr olan Koreya generatoru 31 dərəcə Selsi dəri temperaturunda təxminən 40 millivat enerji istehsal edə bilir.

Oxşar texnologiya hava ilə insan orqanizmi arasındakı temperatur fərqindən enerji alan fənər ixtira edən gənc Ann Makosinski tərəfindən əsas götürülüb. Təsiri dörd Peltier elementinin istifadəsi ilə izah olunur: onların xüsusiyyəti bir tərəfdən qızdırılanda və digər tərəfdən soyuduqda elektrik enerjisi istehsal etmək qabiliyyətidir.

Nəticədə, Annın fənəri kifayət qədər parlaq işıq yaradır, lakin təkrar doldurulan batareyalar tələb etmir. Onun işləməsi üçün insanın ovucunun qızdırma dərəcəsi ilə otaqdakı temperatur arasında cəmi beş dərəcə istilik fərqi tələb olunur.

Ağıllı səki plitələrinə addımlar

Gərgin küçələrdən birinin hər hansı bir nöqtəsi gündə 50.000 addıma qədər gedir. Addımları faydalı şəkildə enerjiyə çevirmək üçün piyada trafikindən istifadə ideyası Böyük Britaniyanın Pavegen Systems Ltd şirkətinin direktoru Lawrence Kemball-Cook tərəfindən hazırlanmış bir məhsulda həyata keçirildi. Mühəndis piyadaların kinetik enerjisindən elektrik enerjisi istehsal edən səki plitələri yaradıb.

Yenilikçi kafeldəki cihaz, sıxıldıqda təxminən beş millimetr əyilən çevik, suya davamlı materialdan hazırlanır. Bu da öz növbəsində mexanizmin elektrik enerjisinə çevirdiyi enerji yaradır. Yığılmış vatlar ya litium polimer akkumulyatorda saxlanılır, ya da birbaşa avtobus dayanacaqlarını, vitrinləri və lövhələri işıqlandırmaq üçün istifadə olunur.

Pavegen kafel özü tamamilə ekoloji cəhətdən təmiz hesab olunur: onun korpusu xüsusi dərəcəli paslanmayan poladdan və aşağı karbon tərkibli təkrar emal edilmiş polimerdən hazırlanmışdır. Üst səth işlənmiş təkərlərdən hazırlanır, bu da plitələri davamlı və aşınmaya yüksək dərəcədə davamlı edir.

2012-ci ildə Londonda keçirilən Yay Olimpiya Oyunları zamanı bir çox turist küçələrində plitələr qoyuldu. İki həftə ərzində onlar 20 milyon joul enerji əldə edə bildilər. Bu, Britaniyanın paytaxtında küçə işıqlandırmasını idarə etmək üçün artıq kifayət idi.

Velosipedləri şarj edən smartfonlar

Pleyerinizi, telefonunuzu və ya planşetinizi doldurmaq üçün əlinizdə elektrik rozetkasının olması lazım deyil. Bəzən sizə lazım olan tək şey pedalları fırlatmaqdır. Belə ki, Amerikanın Cycle Atom şirkəti enerji doldurmağa imkan verən qurğu buraxıb xarici batareya velosiped sürərkən və sonra mobil cihazları doldurun.

Siva Cycle Atom adlanan məhsul, demək olar ki, hər hansı bir elektrik enerjisi üçün nəzərdə tutulmuş litium batareyalı yüngül velosiped generatorudur. mobil cihazlar olan USB portu. Bu mini generator bir neçə dəqiqə ərzində əksər adi velosiped çərçivələrinə quraşdırıla bilər. Batareyanın özü gadgetların sonradan doldurulması üçün asanlıqla çıxarıla bilər. İstifadəçi idman və pedallarla məşğul olur - və bir neçə saatdan sonra onun smartfonu artıq 100 sentə qədər doldurulur.

“Nokia” şirkəti də öz növbəsində geniş ictimaiyyətə velosipedə qoşulan və pedal çevirməyi ekoloji cəhətdən təmiz enerji istehsal edən üsula çevirməyə imkan verən qadceti də təqdim edib. Nokia Velosiped Şarj Cihazı Dəsti, əksər Nokia telefonlarında tapılan standart 2 mm-lik jak vasitəsilə telefonu doldurmaq üçün velosipedin təkərlərinin fırlanma enerjisindən istifadə edən kiçik elektrik generatoru olan dinamoya malikdir.

Çirkab suların faydaları

İstənilən böyük şəhər hər gün açıq su obyektlərinə nəhəng miqdarda tullantı suları axıdaraq ekosistemi çirkləndirir. Görünür ki, çirkab suları ilə zəhərlənmiş su artıq heç kimə faydalı ola bilməz, lakin bu belə deyil - alimlər onun əsasında yanacaq hüceyrələri yaratmağın yolunu kəşf ediblər.

İdeyanın öncüllərindən biri Pensilvaniya Dövlət Universitetinin professoru Brüs Loqan idi. Ümumi konsepsiya qeyri-mütəxəssis üçün çox çətindir və iki sütun üzərində qurulur - bakterial yanacaq hüceyrələrinin istifadəsi və sözdə əks elektrodializ quraşdırılması. Bakteriyalar tullantı sularında üzvi maddələri oksidləşdirir və əmələ gətirir bu proses elektronlar, elektrik cərəyanı yaradır.

Elektrik enerjisi istehsalı üçün demək olar ki, istənilən növ üzvi tullantı materialından istifadə edilə bilər - təkcə çirkab suları deyil, həm də heyvan tullantıları, həmçinin şərab, pivə istehsalı və süd sənayesinin əlavə məhsulları. Əks elektrodializə gəldikdə, burada elektrik generatorları işləyir, membranlarla hüceyrələrə bölünür və iki qarışdırıcı maye axınının duzluluq fərqindən enerji çıxarır.

"Kağız" enerjisi

Yaponiyanın elektronika istehsalçısı Sony şirkəti incə doğranmış kağızdan elektrik enerjisi istehsal edə bilən biogenerator hazırlayıb və Tokio Yaşıl Məhsullar Sərgisində təqdim edib. Prosesin mahiyyəti belədir: sellülozu təcrid etmək üçün (bu, yaşıl bitkilərdə olan uzun qlükoza şəkər zənciridir), büzməli karton lazımdır.

Zəncir fermentlərin köməyi ilə qırılır və yaranan qlükoza başqa bir qrup ferment tərəfindən işlənir, onların köməyi ilə hidrogen ionları və sərbəst elektronlar ayrılır. Elektronlar elektrik enerjisi yaratmaq üçün xarici dövrə vasitəsilə göndərilir. Güman edilir ki, 210 ilə 297 mm ölçülü bir kağız vərəqini emal edərkən belə bir quraşdırma saatda təxminən 18 Vt (6 AA batareyası tərəfindən istehsal olunan eyni miqdarda enerji) yarada bilər.

Metod ekoloji cəhətdən təmizdir: belə bir "batareyanın" mühüm üstünlüyü metalların və zərərli kimyəvi birləşmələrin olmamasıdır. Baxmayaraq ki, hazırda texnologiya hələ də kommersiyalaşdırılmaqdan uzaqdır: istehsal olunan elektrik enerjisi kifayət qədər azdır - bu, yalnız kiçik portativ qacetləri gücləndirmək üçün kifayətdir.