3 tecnologie insolite anche per il 2019

2024 Autore: Seth Attwood | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-16 16:08

Micro-batteria nucleare, la prima centrale al mondo "a onde" e un sottomarino. Ora ti diremo di più su questi tre sviluppi insoliti in modo più dettagliato.

Batteria nucleare "eterna" NanoTritium

Nel 2005, l'azienda canadese CityLabs ha iniziato lo sviluppo attivo di una batteria che potrebbe durare per molti anni. Nella loro ricerca, gli ingegneri sono partiti dallo sviluppo di Larry Olsen, iniziato negli anni settanta del ventesimo secolo. Fu allora che Olsen propose un modello per una fonte di energia a radioisotopi.

E nel 2008, tre anni dopo l'inizio dei lavori, CityLabs ha offerto "in vendita" i primi campioni del NanoTritium, una batteria commerciale P100. La sua potenza massima è piccola: solo settantacinque nanowatt, diverse versioni sono in grado di produrre da cinquanta a trecento nanoampere. Vita di servizio: venti anni (con un vantaggio, come dicono gli sviluppatori). La forma di rilascio delle batterie P100 è sotto forma di microcircuiti LCC 44 e LCC68.

A differenza delle batterie chimiche, il NanoTritium è una fonte fisica di energia, cioè non contiene sostanze chimiche attive. Sebbene l'elio venga rilasciato durante il funzionamento, è in quantità estremamente piccole e non rappresenta un pericolo tossico. Sicuro anche per l'uomo e per le radiazioni del decadimento del trizio (secondo gli scienziati), poiché si diffonde nell'aria letteralmente a pochi millimetri dalla batteria.

Lo schema di funzionamento della batteria al trizio P100

La base della batteria è il decadimento del trizio (questo è un isotopo pesante dell'idrogeno, molto raro e costoso). L'emivita del trizio è di poco più di dodici anni. Si ottiene in due modi: irradiando litio con un isotopo di litio e neutroni o elaborando acqua "pesante" dai reattori.

Nel 2018, CityLabs ha introdotto la nuova serie NanoTritium, la P200, un alimentatore con tensioni che vanno da 0,8 a 2,4 volt e amperaggio da 52 a 156 microampere. Le batterie possono funzionare in un intervallo di temperatura di meno quaranta - più ottanta gradi Celsius.

Le applicazioni per tali batterie a bassa potenza sono in realtà piuttosto diverse: in sensori di pressione/temperatura ambiente, sensori intelligenti, impianti medici, batterie al litio ricaricabili, RFID semi-passivi e attivi (identificazione a radiofrequenza), orologi al silicio, backup di memoria SRAM, acque profonde sensori per pozzi petroliferi, processori a bassa potenza (es. ASIC, FPGA, blocchi MicroController, ecc.).

Pelamis Wave Power - "serpenti di mare" che mangiano le onde

L'energia generata dalle onde dei mari e degli oceani della Terra è enorme. C'erano persino scienziati che hanno calcolato che è uguale a due terawatt. La cifra esatta o meno non è così importante, l'importante è che questa risorsa sia rinnovabile e non influisca in alcun modo sul deterioramento della situazione ecologica nel mondo.

Gli ingegneri scozzesi della società Pelamis Wave Power hanno cercato di utilizzare questa energia e hanno costruito un meccanismo straordinario. Il suo sviluppo è iniziato nel 1998: è allora che è nata l'idea, ma l'azienda non ha trovato i fondi necessari per la sua costruzione per molto tempo. Dopo aver ricevuto una borsa di studio nel 2002, è stato costruito un prototipo nella Pelamis Wave Power. Sulla base di ciò, nel 2005, è stato firmato un contratto con la società portoghese Enersis per la costruzione della prima centrale elettrica "a onde" del mondo.

La base della stazione portoghese sono i convertitori Pelamis P-750, ciascuno lungo centoquaranta metri e tre metri e mezzo "spesso", pesano anche molto - circa settecentocinquanta tonnellate (a pieno carico). Pelamis P-750 è una struttura semisommersa di quattro sezioni collegate da speciali cerniere. Oscillando sulle onde, sezioni del "serpente marino rosso" si piegano a questi cardini.

Ogni convertitore utilizza tre moduli di conversione dell'energia. Sono costituiti da un complesso sistema idraulico chiuso, in cui pistoni idraulici pompano olio, costringendo i generatori elettrici a ruotare. È anche necessario posizionare saggiamente i convertitori: dove ci sono più onde, lì, oscillando più forte su di esse, Pelamis genererà più elettricità.

Nell'autunno del 2008, al largo della costa nord-occidentale del Portogallo, vicino a Povua de Varzima, la centrale elettrica di Agucadoura Wave Farm ha prodotto la prima elettricità "presa" dalle onde. La potenza di picco di un convertitore "serpente" Pelamis P-750 è di 750 kW. La centrale portoghese ha tre installazioni. Quindi, secondo i calcoli, sono in grado di erogare fino a due megawatt e un quarto (devo dire che, avviando, ogni impianto ha prodotto in media centocinquanta kilowatt, o quattrocentocinquanta in tutto).

L'ulteriore destino di questa incredibile installazione è triste. Dopo due mesi di servizio, è stato scollegato e restituito a Pelamis Wave Power per correggere i problemi del cuscinetto articolare. Allo stesso tempo, Babcock & Brown (fondatore di PWP) è stato costretto ad assumere un manager di terze parti a causa di difficoltà finanziarie. Il progetto Pelamis è stato ufficialmente chiuso.

PS. Tuttavia, questa non è la fine della storia. Nell'ottobre 2016, dopo che un'azienda cinese ha presentato un prodotto simile a un serpente marino, gli ex dipendenti di Pelamis Wave Power hanno ipotizzato lo spionaggio industriale: dopo una visita di una delegazione cinese nel 2011, diversi laptop erano scomparsi dall'edificio dell'azienda.

Bene, un'altra tecnologia, piuttosto come intrattenimento:

Incredibile ninfa Necker che "vola" sott'acqua

Immagina: un apparato simile a un aereo a motore leggero, che ondeggia dolcemente sulle onde. E poi il pilota, assicurandosi che i suoi passeggeri siano al loro posto, lo accelera costringendolo a "tuffarsi"… E, sempre più lontano, lo porta via dalla superficie scintillante dell'acqua, verso un indimenticabile viaggio subacqueo.

Un dispositivo del genere esiste davvero. Il suo nome è Necker Nymph, il primo del suo tipo di veicoli subacquei. Il design ha un abitacolo aperto, possiede un assetto positivo e, cosa più importante, non utilizza il solito metodo (zavorra) per le immersioni, ma le proprietà "aerodinamiche" delle ali.

Ci possono essere tre persone a bordo: un "pilota" e due "passeggeri". Sono protetti dall'acqua in arrivo da carenature, come sulle auto da corsa, speciali "parabrezza" che alleviano la pressione del flusso d'acqua. Una vista più panoramica da un pozzetto aperto è difficile da immaginare! Il controllo viene effettuato dal pilota tramite un joystick.

Il joystick controlla l'inclinazione, il rollio e l'imbardata e lo stick del gas controlla il movimento in avanti e indietro. Un computer di volo e navigazione (FAN-C), simile a quelli utilizzati nei moderni caccia, monitora la velocità, la profondità e mantiene l'immersione entro limiti predeterminati. L'imbarcazione è inoltre dotata di un sistema di supporto vitale triplo ridondante e tornerà automaticamente in superficie in caso di malfunzionamento.

La durata dell'immersione è di due ore (tanta aria nelle bombole dei subacquei), la profondità massima è di circa trenta metri, la velocità minima sott'acqua è di circa due km/h (poco più di un nodo), la massima è di circa undici km/h (sei nodi). Dimensioni Ninfa Necker: 4, 6x3, 0x1, 2 m, peso settecentocinquanta kg.

Hawkes Ocean Technologies (HOT) ha iniziato lo sviluppo di questo tipo di apparato alla fine degli anni '90, quando i sommergibili DeepFlight non utilizzavano la zavorra per l'immersione, ma utilizzavano la "portanza negativa" creata dalle ali. Anche la Necker Nymph è stata sviluppata con il nome in codice DeepFlight Merlin.

Il proprietario di questo fantastico dispositivo è il capo del Virgin Group, Richard Branson, e Graham Hawkes lo ha progettato e creato. Il costo del dispositivo è di $ 670.000.