Условно говоря, электричество — это взаимодействие и движение электрических зарядов, а точнее, совокупность явлений, обусловленных этим. Это одно из самых простых научных объяснений, но на нашем сайте мы умеем объяснить все даже детям.
Несмотря на то, что электрические эффекты люди подметили еще давно (до нашей эры), хоть какое-либо развитие эта сфера получила в 1600 году. Сегодня же электричество практически обязательный аспект существования человека. Материальным носителем электричества выступает электрон, а само электричество является частью квантовых теорий электрослабых взаимодействий, одной из сторон электромагнитного взаимодействия.
Науку волнуют такие вопросы, связанные с электричеством: хранение электричества и эффективная и экологически чистая его выработка, беспроводная передача электроэнергии на максимально возможные расстояния без потери эффективности, место электричества в общей картине фундаментальных сил природы и многое другое.
Электрические автомобили Tesla классные — они у всех на слуху, красиво выглядят, оснащены огромным дисплеем и даже системой автоматического вождения (но весьма опасной). Неплохо выглядят и другие электромобили вроде Wuling Hong Guang Mini EV, который стоит смешные по современным меркам 4 000 долларов. Но у всех них есть огромный минус в виде маленького запаса хода — без подзарядки редко какой электромобиль может преодолеть более 500 километров пути. А ведь станции для зарядки в основном имеются только в относительно больших городах. Недавно автопроизводитель Stellantis и компания ElectReon попытались решить эту проблему весьма необычным способом — они проложили в Италии дорогу, которая обеспечивает автомобили электричеством прямо во время езды. Как такое возможно?
Япония — это уникальное государство, которое находится в Тихом океане и состоит из четырех островов: Хонсю, Хоккайдо, Сикоку и Кюсю. По данным за 2020 год, на этих и нескольких более мелких островов живет около 125,8 миллионов человек. Каждому из них требуется электроэнергия и, если учесть что в стране очень развита техника, ее нужно очень много! Тепловые и другие виды электростанций сильно вредят природе, поэтому японцы уже много лет ищут альтернативные виды энергии. Ранее они уже пытались добывать электричество за счет солнца и ветра, но такие методы не дали ожидаемых результатов. Недавно была разработана очередная перспективная технология — на дно океана хотят погрузить турбину, которая вырабатывает энергию за счет мощных океанических течений. Звучит круто, но есть один нюанс…
Ученые постоянно находятся в поиске альтернативных источников электричества, которые не наносят вреда окружающей среде. Недавно инженеры из Кембриджского университета в Великобритании собрали небольшую конструкцию, которая способна питать небольшие компьютеры необходимым объемом электричества, которое вырабатывается… цианобактериями. Устройство похоже на пальчиковую батарейку формата АА и может поддерживать работу электронного устройства на протяжении более 6 месяцев. Эта информация не взята из воздуха — батарейка из бактерий действительно существует и прошла испытание длительностью в полгода. Да, игровой компьютер к такому источнику питания не подключить (пока что), но ученые уже нашли ему отличное применение. Об этом мы сейчас и поговорим.
В западной части пустыни Сахара, на огромной территории Марокко, располагается солнечная электростанция «Уарзазат». Она начала свою работу в 2016 году и до сих пор совершенствуется — ожидается, что ее пиковая мощность составит 580 МВт. В мире существуют сотни подобных электростанций, которые вырабатывают энергию за счет солнца, ветра и внутреннего тепла нашей планеты. Многие люди считают, что они в основном располагаются в США, Китае и других странах, но огромное количество станций для получения альтернативной энергии построены на территории России. Недавно участники экологической организации Greenpeace собрали данные из открытых источников и создали интерактивную карту солнечных и ветряных электростанций России. Возможно, рядом с вами прямо сейчас вырабатывается экологически чистая энергия — посмотрите сами.
По данным за 2020 год, в мире живет около 7,7 миллиардов людей, и это число растет. Прогнозы ученых гласят, что при нынешних темпах роста населения, уже к середине 2030-х годов на планете Земля будет жить 8,4 миллиарда мужчин и женщин. С ростом населения повысится спрос на электроэнергию — нужно будет насыщать энергией дома, автомобили, электронику и многое другое. Так как тепловые электростанции вредят природе опасными выбросами, люди пытаются вырабатывать энергию менее вредными способами, используя солнечные батареи, ветряные электростанции и так далее. Об этом мало кто задумывается, но источником альтернативной энергии может стать и человек — мы с вами выделяем тепло и постоянно совершаем физические движения, из которых можно извлечь пользу. В XX веке ученые убедились, что люди могут стать «живыми электростанциями». Технологии по извлечению энергии из обычных действий человека уже существуют и применяются во многих странах мира.
Проходя мимо высоковольтной ЛЭП или электрической подстанции, вы наверняка слышали характерный гул. Как правило, он не самый приятный, и часто вызывает у людей ощущение опасности, а также желание как можно быстрее покинуть такое место. Иногда гул возникает даже при включении бытовых электроприборов. Этот звук принято называть “гулом сети”. Но задумывались ли вы когда-нибудь почему электричество гудит и свидетельствует ли этот звук о какой-либо опасности? На самом деле не каждый вид электрического тока вызывает такой гул, а только переменный, или АС. Переменный он называется по той причине, что постоянно меняет направление. Чередование происходит в течение одной секунды десятки раз. Именно со сменой направления, как вы догадались, и связан звук сети. Но почему он возникает?
На территории Таиланда завершилось строительство солнечной электростанции, которая полностью располагается на поверхности воды. Считается, что работая совместно с уже существующей гидроэлектростанцией, это сооружение сможет обеспечить людей электричеством без вреда для окружающей среды. Речь может идти о сокращении выброса углекислого газа до 47 000 тонн в год. Это хороший показатель, тем более если учесть, что при создании электростанции строители не заняли даже крошечного клочка земли. Они уверяют, что сооружение никоим образом не помешает рыбам — панели установлены под углом, чтобы в водное пространство тоже поступал свет и падали питательные вещества. Но насколько мощным будет этот источник электричества? Авторы проекта уже дали ответ на этот вопрос.
Электростанции, которые обеспечивают нас электричеством для освещения домов и использования разного рода устройств, сильно вредят окружающей среде. Особенно это актуально для тепловых электростанций, внутри которых сжигаются уголь и другие виды топлива. Они выделяют в окружающую среду углекислый газ, из-за которого на Земле возникает парниковый эффект, провоцирующий глобальное потепление. Чтобы сохранить природу, правительства многих стран пытаются перейти на возобновляемые источники энергии. Речь идет о солнечных панелях, ветряных генераторах и других сооружениях, которые могут вырабатывать электричество без вреда для окружающей среды. Но сможем ли мы полностью отказаться от электростанций? Недавно ученые подтвердили, что это возможно. Но важно учесть несколько нюансов.
Швейцарская компания ABB разработала самую мощную и быструю станцию для зарядки электрических автомобилей. Она именуется как Terra 360 и способна на одновременный заряд до 4 автомобилей. Полное восполнение энергии аккумулятора занимает 15 минут, в то время как станции Tesla Supercharger заряжают автомобили за час и даже больше. Если времени мало, автомобиль можно зарядить и за 3 минуты — в этом случае энергии хватит на преодоление 100 километров. Представители ABB уверены, что их проект увеличит популярность электрического транспорта и поможет очистить окружающую среду от вредных выбросов. Только вот некоторые люди (в том числе и мы) считают, что сначала зарядные станции ABB вряд ли будут пользоваться спросом. Но почему мы так считаем?
Группа ученых из США и Японии построила комнату, где вся техника работает без проводов. В помещении нет ни одной розетки, потому что электроника получает энергию «по воздуху» из специальных источников питания. Создать такую технологию ранее пытались исследователи с разных точек нашей планеты, однако они постоянно сталкивались с разными проблемами. Иногда передаваемая энергия была очень слабой и смартфоны заряжались слишком долго. А в других случаях эта проблема дополнялась тем, что в помещении возникали слепые точки, в которых техника не могла получать заряд. Создатели новой технологии уверяют, что в построенной ими комнате все эти проблемы полностью устранены — можно подумать, что она вообще не имеет изъянов. Инженеры вкратце объяснили принцип работы примененного способа зарядки устройств и показали, как выглядит созданная ими комната.