På Delft University of Technology i Holland, forskere arbejder på en roman, omend noget usmageligt, alternativ til fossile brændstoffer. De har udviklet et topmoderne toilet til brug i udviklingslande, der anvender mikrobølger til kemisk at ændre menneskeligt affald til syngas , en blanding af kulilte og hydrogen. Denne syngas kan derefter bruges i stabler af brændselsceller til at generere elektricitet. Hypotetisk, et toilet kunne generere nok saft til at drive flere landsbyhuse, frigøre dem fra afhængighed af kul eller olie [kilde:FastCoexist.com].
Ved første øjekast, Delfts plan om at omdanne bækken til magten kan virke lidt dum. Men drastiske tider kræver drastiske foranstaltninger, og mange mennesker kategoriserer tilstanden i vores miljø som drastisk. Vi lever på en planet med begrænsede ressourcer - hvoraf nogle er afgørende for vores overlevelse, og andre, der skader miljøet, hver gang vi bruger dem.
I stedet for at vente på, at oliebrøndene kører tørre, og kystbyer forsvinder under stigende havniveau, mange mennesker ser frem til renere alternative energikilder. Nogle af disse energikilder, som solenergi, hybridelektriske køretøjer og små, hånddrevne gadgets har allerede fanget. Andre, imidlertid, som afføring-drevne vandvarmere, kan tage lidt tid at vænne sig til.
Her, for din læselyst, er 10 af de skørere ideer til alternativ energi. Nogle af dem er allerede tilgængelige; andre har brug for et par prøvekørsler mere, før de kommer på markedet. På den ene eller anden måde, hvis du læser dette i løbet af en selvpålagt Earth Hour, håndsving din lommelygte og forbered dig på at blive overrasket-eller endda underholdt.
IndholdNår du er i gymnastiksalen, driver dit sind nogensinde væk for at overveje planetens farer? Føler du lidt anger, når dine ben banker væk på en elektrisk maskine, der ikke går nogen steder, mens det iskolde klimaanlæg blæser ned i nakken? OK - så sandsynligvis du tænker sikkert mere på mængden af kalorier du forbrænder. Men hvis du er en af de mere miljøbevidste atleter derude, du kan snart blive i stand til at lade disse bekymringer smelte væk med kiloene.
Flere innovative fitnesscentre dukker op, der konverterer menneskelig energi til brugbar elektricitet. En af dem, i Hong Kong, har træningsmaskiner, der ser helt almindelige ud udefra, men har generatorer indeni, der skaber energi fra bevægelse. Så mens du har travlt med at svede det, din indsats skaber elektricitet til at drive træningskonsollen og supplere den elektriske juice, der skal til for at holde overlygterne tændt. Ejeren af fitnesscentret fastholder, at den gennemsnitlige person kan generere omkring 50 watt elektricitet i timen på maskinerne [kilde:Blume]. Så, medmindre du kan lide at løbe i mørket, du må hellere komme i gang.
Pedalgeneratorer som Pedal-A-Watt cykelstativ fungerer på et lignende koncept, men er mere kraftfulde. En person i topform kan producere 500 watt strøm, mens en person i sofa-kartoffel tilstand kunne generere omkring 150 watt. Selvom det måske ikke ligner meget, det er nok til at drive to bærbare computere, to lysstofrør og en mobiltelefon - så længe du fastholder den pedal [kilde:Treehugger].
Pedal-A-Watt cykelstativ, som virker ved at drive en generator med bevægelsen af cykelens baghjul, leveres med en valgfri PowerPak, der gemmer den energi, du opretter til senere brug. PowerPak har en stikkontakt, hvor du kan tilslutte og forsyne ethvert apparat, der kører på mindre end 400 watt elektricitet. For en referenceramme, et stort fjernsyn bruger omkring 200 watt, et stereo 20 watt, en stationær computer 75 watt og et køleskab 700 watt [kilde:Convergence Tech, Inc.].
Overalt hvor du ser, folk har hovedet nede, kraftigt sms'er væk, som om deres liv var afhængigt af det. Amerikanerne sendte hele 12,5 milliarder sms'er på bare en måned i 2006, og mobiltelefonbrugere i Det Forenede Kongerige sender en milliard om ugen [kilde:CTIA, text.it]. Indrøm det - nogle gange kan den besættelse af tekstbeskeder være irriterende, men hvad nu hvis hvert af disse fingerhaner kunne generere strøm?
Det er bare tanken bag Push to Charge, en af de innovative bidrag til 2008 Greener Gadgets Design Competition. Konceptet er afhængigt af piezoelektricitet, hvilket er en smart måde at beskrive den måde, hvorpå nogle metaller genererer elektricitet, når de rammes. (Elektriske cigarettændere bruger piezoelektriske krystaller.)
Push-to-Charge mobiltelefonen ville have plastik knapper siddende oven på et lag hårdt metal. Det nederste lag ville være lavet af piezoelektriske krystaller, så hver gang du trykkede på en knap, det hårde metal direkte under det ville ramme den underliggende krystal som en hammer, skabe en lille mængde spænding. Små ledninger placeret mellem lagene ville overføre opladningen til et batteri til opbevaring.
Den elektricitet, der genereres ved at trykke på kun en knap, ville være lille - anslået 0,5 watt, ifølge opfinderen. Men når du tilføjer alle de knapper, der kræves for at sende en enkelt tekstbesked og gange det med antallet af tekstbeskeder, der sendes hver dag, det er ret meget watt [kilde:Parker].
Den samme teknologi kan bruges i ethvert andet produkt, der indeholder knapper, herunder computertastaturer og videospil. Hvis alle HowStuffWorks -forfattere havde deres computere tilsluttet en sådan enhed, kontoret ville sandsynligvis ikke skulle betale strømregninger. Du må indrømme, at det er en ret lys idé at generere elektricitet ved blot at skrive på et tastatur eller holde kontakten med dine venner.
Enhver, der bor i en loftslejlighed, vil fortælle dig:Varmen stiger. Men den australske iværksætter Roger Davey har foreslået at bruge denne fysiske simple kendsgerning til at skabe enorme mængder ren energi uden at forbrænde kulstofbrændstoffer.
Daveys firma, EnviroMission, ønsker at bygge en massiv, 2, 600 fod høj (792,5 meter høj) struktur kaldet et solopbygningstårn i Arizona-ørkenen [kilde:Almasy]. I stedet for at stole på solpaneler for at konvertere solens energi til elektricitet, solopbygningstårnet ville bruge et stort, gennemsigtig skrånende baldakin, omtrent lige så bred som en fodboldbane, at fange solens varme som et drivhus. Den varme luft i teltet ville nå en brændende 194 grader Fahrenheit (90 grader Celsius) og ville strømme ind og op gennem tårnet. Da den steg, det ville dreje 32 møller, spinder dem hurtigt nok til at drive generatorer og producere 200 megawatt elektricitet om dagen, nok til at levere strøm til 100, 000 husstande [kilde:Almasy].
Konceptet er allerede demonstreret på en mindre, eksperimentel skala. I begyndelsen af 1980’erne, et tysk byggefirma, Schlaich, Bergermann og partner, bygget et jerntårn, der kunne producere 50 kilowatt energi på de spanske sletter, og drev det med succes syv år, indtil dets støttekabler brød under en storm. EnviroMissions forbedrede $ 750 millioner design kræver, at tårnet bygges af mere robust, mere elastisk stål og cement, som ikke behøver at afhænge af støttekabler, og virksomhedens embedsmænd siger, at det ville vare i 80 år, langt længere end gennemsnitslevetiden for de fleste konventionelle solgenereringsanlæg. Ifølge EnviroMission, som allerede har indgået en aftale om at videresælge sin elektricitet til et forsyningsselskab i det sydlige Californien, den lille mængde kulforurening, der er skabt ved fremstilling og forsendelse af cement og andre materialer, der er nødvendige for at bygge tårnet, vil blive opvejet efter to et halvt års elproduktion. Et lignende projekt udvikles også af en virksomhed i Kina [kilde:Almasy].
Køer kan se temmelig godartede ud, mens de tøvende tygger på græs på gårdsmarker, men nogle miljøforkæmpere advarer om, at dyrene prutter, rapning og bajs er en vigtig bidragyder til klimaændringer. En rapport fra FN fra 2006 anslog, at køer, sammen med andre husdyr som får og geder, bidrage med omkring 18 procent af drivhusgasserne, der varmer planeten - mere end biler, fly og alle andre transportformer sat sammen [kilde:Lean]. Det er stort set sandt, fordi kvægemissioner er rige på metan, en gas, der er 21 gange mere effektiv end kuldioxid til at fange varme i atmosfæren [kilde:Los Angeles Times].
Men ko -fanciers bør ikke frygte, fordi forskere har travlt med at finde måder at gøre dette ildelugtende problem til en løsning. De har allerede udviklet en metode til at udvinde metan fra koekskrementer og omdanne det til et biogasbrændstof, der er af tilstrækkelig kvalitet til at blive ført ind i en standard naturgasrørledning. I Kern County, Californien, et firma ved navn BioEnergy Solutions bruger denne metode til at producere 650, 000 kubikfod (18, 406 kubikmeter) biogas fra gødning, nok til at drive 200, 000 husstande [kilde:Levinson].
At udnytte ko prutter som en brændstofkilde kan være vanskelig, men det er ikke utænkeligt, enten. I Argentina - en stor oksekødsproducerende nation, hvor den samlede besætning på 55 millioner kvæg er større end den menneskelige befolkning - har forskere udviklet en særlig kvægsæk, der fanger en ko's emissioner via et rør fastgjort til koens mave, og opdagede, at dyrene producerer mellem 800 og 1, 000 liter gas hver dag [kilde:Zyga].
Hvis du er som de fleste mennesker, så gør ordet "E. coli" dig nervøs.
Men tro det eller ej, denne lille organisme, der sædvanligvis er forbundet med mavekramper og opkastning, kunne faktisk afhjælpe nogle af vores energibesvær ved at udskille råolie. Det lyder måske skørt, men nogle temmelig opfindsomme genetikere i et firma kaldet LS9, Inc., har puslet med DNA fra industriel gær og ufarlige stammer af E.coli, så disse organismer kan omdanne landbrugsaffald til brændstof, der praktisk talt er pumpeklar.
Da råolie molekylært ligner de fedtsyrer, som disse små encellede organismer normalt udskiller, ændringen er ikke så "derude", som du måske tror. LS9 har allerede strømlinet genændringsprocessen fra en, der tog flere måneder og kostede hundredtusindvis af dollars til en, der tager kun et par uger og kun $ 20, 000 [kilde:Ayres]. Det er ikke så slemt, når man sammenligner disse mikroorganismer med olieboring, som faktisk kan tage år at komme i gang og koste lige så meget (og mere hvis man også vejer miljøomkostningerne ind).
Disse opfindere forestiller sig deres mikroorganismekskrementer - "Oil 2.0" - som værende både vedvarende og kulstofnegative. Det betyder på grund af de råvarer, den bruger, processen vil tage endnu mere kulstof ud af atmosfæren, end det sætter tilbage i. Og disse organismer ville ikke stole på noget enkelt landbrugsaffald, derved eliminerer kontroversen om brug af specifikke fødevareafgrøder til brændstof. I stedet, processen ville stole på, hvad der er rigeligt i det lokale miljø.
Fra juni 2008, LS9 kunne producere ækvivalent til en tønde olie om ugen med en 1, 000-liters maskine, der fylder 40 kvadratfod (3,7 kvadratmeter) [kilde:Ayres]. Så selvom, som projektet ser ud nu, du har brug for en bygning på størrelse med Chicago til at forsyne oliebehovet i USA, du vil måske genoverveje din holdning til gær og E. coli.
Der har været masser af snak om at udvikle havmølleparker til levering af elektricitet, men som den kronisk forsinkede indsats for at bygge CapeWind-projektet i Nantucket Sound viser, det er ikke så let at overbevise folk i kystområder om, at vindmøller ikke vil ødelægge deres naturlige skønhed eller skade sarte marine økosystemer [kilde:Lindsay]. Derfor kan den ultimative løsning være at lægge vindmølleparker hundredvis af miles fra kystlinjer, bekvemt ude af syne, og at få dem til at flyde på overfladen af vandet, bindes snarere end knyttet til en struktur til havbunden.
Udover at være mindre påtrængende, flydende vindmøller har et meget større potentiale for at generere strøm. De kan fange vindens energi i det åbne hav, som kan nå hastigheder mindst dobbelt så hurtigt som vinde nær land [kilde:Economist]. Nogle rapporter tyder på, at vindmølleparker kan levere op til 15 procent af verdens fremtidige energibehov [kilde:Jacquot].
I slutningen af 2011, den første flydende havmøllepark til havs, en prototype på $ 30 millioner kaldet WindFloat, blev sat på plads 217 miles (349 kilometer) ud for Portugals kyst [kilde:Scientific American]. Den bruger en 2 megawatt turbine fremstillet af et dansk firma, Vestas, som er boltet på en trekantet flydende platform fremstillet af Seattle-baserede Principle Power. Platformen er fortøjet med fire linjer, hvoraf to er forbundet til søjlen, der stabiliserer møllen, hvilket hjælper med at reducere overskydende bevægelse. Når vinden skifter retning og belaster møllen og fundamentet, pumper vil flytte ballastvand mellem kamre i platformen, gør installationen i stand til at klare mere kraftfuldt offshore -vejr. Som Antonio Vidigal, CEO for EDP Inovacao, en af partnerne i projektet, fortalte Scientific American:"Det dybe hav er den næste store energigrænse" [kilde:Scientific American].
Her er en anden alternativ energiordning, der ville blive indsat midt i havet. Mens de fleste af os landklubber tænker på global opvarmning som et problem forårsaget af kulkraftværker og biludstødning, fragtskibe, der sejler i havet, udspringer omkring 2,7 procent af verdens menneskeskabte drivhusgasemissioner, ifølge Den Internationale Søfartsorganisation. Det svarer til omkring 870 millioner tons klimaforandrende forurening [kilde:IMO].
Enhver teknologi, der kunne hjælpe skibe med at nå deres destinationer uden at brænde så meget brændstof, ville være et stort plus. Derfor har nogle visionære i de senere år forsøgt at genoplive vindkraft, en metode til fremdrift af skibe, der så sin storhedstid i midten af 1800-tallet, som en måde at forstærke store fragtskibes kulbrændingsmotorer på. I midten af 2000'erne et firma foreslog at udstyre fragtskibe med gigantiske, 13, 000 kvadratfod (1, 207 kvadratmeter) drager, som ville flyve omkring 300 meter over skibet og hjælpe med at trække det langs [kilde:McSweeney]. Med ét skøn, en sådan enhed kan reducere et skibs forbrug af dieselolie med så meget som 25 procent, hvilket ikke alene ville reducere dets kulstofudledning i atmosfæren betydeligt, men muligvis spare mere end $ 1 million i brændstofomkostninger for de største skibe årligt [kilde:McSweeney].
I 2008, 10, 000-tons containerskib MS Beluga Skysails blev det første til at bruge hjælpekite, vedhæfte en 160 kvadratmeter (1, 722 kvadratmeter) drage 300 meter (984,2 fod) over buen på en rejse fra en tysk havn til Venezuela. Skibet formåede at reducere sine dieselbrændstofudgifter med 10 til 15 procent, og sparet mellem $ 1, 000 og $ 1, 500 om dagen i løbet af den to ugers rejse. Beluga -gruppen, skibets moderselskab, håber på i sidste ende at kunne bruge drager til at reducere sine brændstofregninger med 20 procent [kilde:Huck].
Hvorfor ikke sejl?Hvis du undrer dig over, hvorfor en traditionel sejlbåd ikke kunne gøre det samme arbejde som en drage kunne, du er ikke alene. Det er et almindeligt spørgsmål. Men ifølge Treehugger.com, test har vist, at kitesystemer kan levere mere end fem gange ydelsen pr. kvadratmeter sejl [kilde:Treehugger].
Du har hørt om lejere, der får udsættelsesmeddelelser for ikke at betale husleje eller for at lave for meget støj. Men i 2011, en 31-årig svensk mand ved navn Richard Handl blev muligvis den første lejlighedslejer i historien for at komme i varmt vand sammen med sin udlejer for at have forsøgt at bygge en atomreaktor i sit køkken.
Håndtag, der fortalte en lokal avis, at han havde været interesseret i atomfysik siden han var i teenageårene, brugte omkring $ 950 på at erhverve de dele og materialer, han havde brug for til at bygge en DIY nuke, og samlede den nødvendige mængde radium ved at købe lysende ure på eBay for et par kroner stykket. Han ekstraherede også thoriumoxid, en anden ingrediens, fra Coleman gaslygter, og byggede en rå neutronpistol ved at indsætte et lille glasrør inde i en plastpilleflaske og dække det med bly. (Hvis nogen andre ville efterligne ham, Handl dokumenterede pligtskyldigt alle disse detaljer i sin "Richard's Reactor" -blog.) Men da amatør -atomingeniøren kontaktede embedsmænd for at sikre, at han ikke overtrådte nogen love, regeringen sendte politiet for at angribe hans hjem og beslaglægge DIY -reaktoren [kilde:The Local].
Alligevel, vores svenske ven kan have været på noget. Atomkraft, som genererer energi med kun små mængder drivhusemissioner, nød en billedopgradering, indtil et jordskælv forårsagede en katastrofal ulykke i et japansk atomkompleks uden for Tokyo i marts 2011. Men selvom store atomanlæg virker skræmmende, hvad med mindre, lettere indeholdte enheder? Forskere ved Los Alamos National Laboratory har udviklet et design til en reaktor på størrelse med et spabad, der kunne generere nok elektricitet til at drive 20, 000 boliger. Et problem:For 25 millioner dollars stykket, prisen er lidt for stejl til at retfærdiggøre at sætte en ud på baggårdens dæk [kilde:Zyga]. Et andet Chicago-baseret tøj har angiveligt forsøgt at udvikle et endnu mindre nuke, denne på størrelse med en mikrobølgeovn [kilde:Koziarski].
Den morgenkop Joe, der hjælper med at brænde os til den kommende dag, kan snart også hjælpe med at drive lastbiler. I 2009, Engineering professor ved University of Nevada-Reno Mano Misra, kendt på laboratoriet for sit kaffeforbrug, lagde mærke til glansen af olie, der flød oven på en kop bryg, der var afkølet. En pære gik af i Misras koffeinholdige hjerne, og han bad et par studerende om at arbejde på et projekt for at undersøge, om kaffeolie kunne være et råstof til biodiesel.
Eleverne fastslog, at afhængigt af den særlige bønne, der bruges i bryggen, kaffegrums kan indeholde så meget som 20 procent olie, og at den har en usædvanlig høj oxidativ stabilitet (hvilket betyder, at den ikke vil bryde sammen, når den udsættes for ilt og derfor brænde brændstofledninger op). De udviklede efterfølgende en metode til at fjerne det svovl, der findes i kaffe -biodiesel, som kommer fra de vulkanske jordarter i de bjergrige områder, hvor der generelt dyrkes kaffe. Det resulterende brændstof var tilstrækkeligt til at opfylde standarderne fra ASTM International, en international testorganisation, til biodiesel.
Forskerne vurderer, at hvis alt affaldsområdet, der genereres af verdens kaffedrikke, blev samlet og oparbejdet, udbyttet ville beløbe sig til 2,9 millioner gallon diesel hvert år. Alternativt kan kaffegrumsen kunne omdannes til brændstofpiller. Hvis alle de resterende grunde fra Starbucks blev genbehandlet, de ville producere 89, 000 tons af sådanne brændstofpiller årligt, nok til at generere millioner af dollars i omsætning til kaffebutikkæden, samt hjælpe med at imødegå stigende brændstofomkostninger for lastbilfirmaer [kilde:Schill].
Du har sikkert været vidne til den glæde, børn oplever, når de ser deres refleksion i en af de skinnende spejlede balloner, der er populære til fødselsdagsfester. Nu, forestil dig en række enorme versioner af de festballoner - måske så store som en kilometer i diameter - indsat i geostationær bane rundt om Jorden. Kan de give et muligt svar på verdens energimangel og klimaændringer?
I en artikel fra 2007, afdøde Massachusetts Institute of Technology ingeniørprofessor William F. Schreiber foreslog at lancere en flåde af sådanne balloner i kredsløb, som ville blive aktiveret af fjernbetjeningen til at folde sig ud og puste op. Da Jordens position ændrede sig med hensyn til solen, de sfæriske spejle ville blive justeret løbende til at fange og fokusere solenergi og overføre det i koncentrerede stråler til modtagestationer på Jorden. På de modtagende stationer, at solenergi ville blive brugt til at opvarme vand til damp og drive møller til at generere elektricitet.
"Ballontilgangen er meget attraktiv, fordi den gør det muligt at styre fokus ved tryk [inde i ballonen], frem for ved at lave og derefter placere et meget præcist spejl i kredsløb, "Schreiber skrev [kilde:Schreiber]. Selvom Schreibers idé om at bruge kæmpe skinnende balloner kan lyde lidt outré, forskere har i stigende grad set på muligheden for at bruge satellitter til at høste solenergi og overføre den til Jorden. En studiegruppe fra Paris-baserede International Academy of Astronautics proklamerede for nylig:"Det er klart, at solenergi leveret fra rummet kan spille en enorm vigtig rolle i opfyldelsen af det globale behov for energi i løbet af det 21. århundrede." Og amerikanske luftvåbnets oberst Michael Smith, direktør for Pentagons Center for Strategi og Teknologi, bemærkede for nylig, at konceptet har potentiale til at levere sikkert, ren energi til hele planeten "hvis vi kan få det til at fungere" [kilde:Daily Mail].
AutoFuel EconomyHvordan fungerer alternative brændstofpriserAutoAlternativt brændstofAlternativt brændstofAutoAlternativt brændstof10 alternative brændstofidéer, der aldrig kom ud af laboratorietAutoHybridteknologiHvad er de sværeste standarder for at opfylde en alternativ brændstofbil? AutoBiobrændstoffer Er alger biobrændstof et levedygtigt alternativ til olie? AutoBiobrændstoffer Er olieselskaber, der fremmer alternativ energi? AutoHybrid Technology Top 10 alternative brændstoffer på vejen lige nu AutoBiobrændstoffer Er biobrændstof et rimeligt (og sikkert) jetbrændstofalternativ? AutoAlternative brændstofferAlternative brændstofkøretøjerAutoAlternative brændstoffer Brændselsceller fungererAutoAlternative brændstofferHvordan biodiesel fungererAutoAlternative brændstoffer Er ethanol virkelig mere miljøvenligt end gas? AutoAlternativt brændstofHvor meget majs til etanolAutoAlternativt brændstofKan saltvand brændstof ca rs? AutoAlternativt brændstofHvordan naturgasbiler fungererAutoAlternative brændstofferE85 Oversigt over etanolflexbrændstofAutoAlternative brændstofferKan ethanol skade din motor? AutoAlternative brændstofferHvad er topbrændstof, og hvordan adskiller det sig fra benzin? AutoAlternative brændstofferKan en bil køre på atomkraft? ScienceEnergiproduktion Hvad er det billigste nye energialternativ? ScienceGreen Science Hvad er det billigste nye alternative energi? ScienceGreen Science10 Wacky Forms of Alternative EnergyScienceGreen Science Vil alternative brændstoffer nedbryde globale majsforsyninger?Sidste artikelDræber vindmøller fugle?
Næste artikelHvad er Forest Stewardship Council -certificering?