نحن مصادر الطاقة المتجددة الجديدة – IEEE Spectrum

صندوق عصير

لسنوات عديدة ، كان علماء البيئة يتطلعون إلى ظهور مباني خالية من الطاقة. تم تكريس الكثير من الجهد لجعل الإضاءة والتدفئة والتبريد أكثر كفاءة بحيث تستهلك المباني طاقة أقل. ولكن لم يكن من الممكن الوصول إلى هدف صافي الصفر بدون ابتكارات قابل للتجديد-توليد الطاقة الذي يسمح للهياكل بتوليد الطاقة على-موقع. يمكن الآن تجهيز المباني السكنية والتجارية ببلاط الأسقف الذي يتضاعف كألواح شمسية ، أو بصناديق على السطح مثل هذه الوحدة منخفضة الارتفاع التي تحول هبوب الرياح إلى تيار كهربائي. هذا WindBox يبلغ ارتفاع التوربين ، المثبت على سطح مبنى في روان بفرنسا ، 1.6 مترًا ، ويبلغ مساحته 4 أمتار مربعة (مما يترك مساحة كبيرة للألواح الشمسية أو البلاط). يمكن للوحدة ، التي تزن 130 كيلوجرامًا ، توليد ما يصل إلى 2500 كيلوواط / ساعة من الكهرباء سنويًا (ما يكفي لتلبية ما يقرب من ربع احتياجات الطاقة لأسرة أمريكية نموذجية).

لو بينويست / وكالة الصحافة الفرنسية / جيتي إيماجيس

هذا هو هوائي القرن العملاق الذي تم استخدامه في أبحاث الفيزياء التي أدت إلى اكتشاف خلفية الإشعاع الكوني ، والتي قدمت الدعم لنظرية الانفجار العظيم. أدرك اثنان من باحثي Bell Labs الذين حاولوا بشق الأنفس القضاء على الضوضاء الصادرة عن إشارات راديو معينة في النهاية أن الضوضاء لم تنشأ من عطل في الهوائي. لقد كانت ، في الواقع ، إحدى القطع الأثرية للانفجار الأعظم الذي خلق الكون. الآن ، هذا الهوائي ، الذي كان مهمًا لعملهم ، مهدد بالتفكيك. موقع البحث هولمدل ، نيوجيرسي هو الآن في أيدٍ خاصة ، ويمكن أن يُخصص لإعادة تقسيمه وإعادة تطويره ، الأمر الذي قد يقضي على الأداة التي جعلت الاكتشاف الحائز على جائزة نوبل ممكنًا.

صور Bettmann / جيتي

المصباح المتوهج ، بالإضافة إلى كونه اختراعًا يغير العالم ، هو مثال نموذجي لشيء يهدر الكثير من الطاقة ، مما يعطيها حرارة بدلاً من الضوء. أجسادنا تتخلص من طن من الحرارة أيضًا. نظرًا لأن توليد الحرارة هو جزء لا مفر منه من عمليات التمثيل الغذائي لدينا ، فقد عمل الباحثون على تحويل لحظة المصباح – فكرة تسخير حرارة الجسم بحيث لا تضيع كل هذه الطاقة الحرارية – إلى جهاز عملي ينتج طاقة كهربائية. في الواقع ، كانت المولدات الكهروحرارية ، أو TEGs ، موجودة منذ فترة. لكن الجيل الجديد من TEGs يستخدم مواد أرخص وأقل سمية تعمل على تحويل الطاقة الحرارية والحركية إلى كهرباء بكفاءة أكبر من الإصدارات السابقة. في الصورة TEG المصورة هنا ، يتم تمثيل المناطق الساخنة والباردة بواسطة خطوط الحمار الوحشي التي تنتج تدرجًا لدرجة الحرارة يخلق فرقًا في الجهد. النتيجة: التيار الكهربائي. يتصور مبدعوها ، الباحثون في معهد جوانججو للعلوم والتكنولوجيا ، في كوريا الجنوبية ، نسج مثل هذه الأجهزة في الأقمشة بحيث تصبح ملابسنا يومًا ما بمثابة منافذ طاقة للأدوات الإلكترونية المحمولة في كل مكان.

جامعة كوريا

تعد مضخمات طاقة الموجات المليمترية ضرورية للتطبيقات التي تتطلب أعلى معدلات بيانات ممكنة – معظمها اتصالات عبر مسافات شاسعة. ولكن مع تجاوز سعر كل منها مليون دولار أمريكي ، من السهل معرفة سبب وجود دفعة عاجلة لابتكار الإنتاج لتقليل التكلفة. تجسد ديانا جامزينا ، المؤسس والرئيس التنفيذي لشركة ديفيز ، كاليفورنيا الناشئة Elve Speed ​​، مهمة توفير اتصال لاسلكي عالي السرعة للمناطق النائية والحضرية. ولتحقيق ذلك ، لجأت شركتها إلى الطباعة ثلاثية الأبعاد لأمواج الموجات المليمترية لتجاوز عمليات التصنيع اليدوية عالية الدقة التي تجعل سعر الأمبيرات للغاية.

غابرييلا حاسبون