Что использует человечество для обогрева домов, для питания электросетей и функционирования транспорта? Много чего, но именно солнечная энергия считается одной из самых перспективных. Неудивительно! Зачем что-то сжигать, зачем регулярно бороться с энергетическим кризисом если рядом висит горящий кусок плазмы? Давайте греться и питаться от него.
Нефть, ископаемое топливо, гидроэлектростанции — это хорошо. но каждый день Земля получает массу солнечного света, практически неиссякаемой энергии, которую только нужно взять и использовать. Иногда этой энергии настолько много, что она, возможно, даже вызывает природные катастрофы, такие как землетрясения и цунами.
Солнечные батареи уже существуют, однако не набрали значительной популярности, так как имеет свои недостатки, к примеру, угрожают биоразнообразию. В чем-то солнечная энергетика даже уступает атомной. Но, в любом случае, мы входим в новую электрическую эпоху, полностью зависимую от солнечной энергии и энергии мирного атома. Без выхлопов, без парникового эффекта, без тонн мусора. Уже сейчас можно увидеть электромобили и гигантские БПЛА, которые питаются энергией солнца. И это только начало!
Технологии термоядерного синтеза, который не так давно считался вообще невозможным на Земле, в последнее время развиваются семимильными шагами. Совсем недавно мы рассказывали о том, что корейский термоядерный реактор установил рекорд по сохранению горячей плазмы. Теперь же рекорд установлен, причем с большим отрывом, китайским термоядерным реактором, известным, как “искусственное солнце”. По мнению ученых, это еще больше приблизило человечество к неограниченной энергии, аналогичной той, которую генерируют звезды.
Несмотря на возросшую популярность солнечных и ветровых электростанций, современная зеленая энергетика далека от идеала. В том числе, кремниевые солнечные панели имеют ряд недостатков. Однако, по мнению ученых, мир возможно, находится на пороге новой эры в производстве солнечной энергии. Все благодаря тому, что на смену традиционным панелям могут прийти батареи, в которых энергию будут генерировать бактерии, способные преобразовывать солнечный свет в электричество. Их использование позволит не только повысить экологичность и эффективность энергосистем, но также помочь в борьбе с изменением климата.
Китай в последнее время поражает своими амбициозными проектами. Гигантская солнечная панель, которую ученые из Поднебесной хотят разместить в космосе, является ярким тому примером. Согласно задумке, этот проект изменит подход к добыче энергии на Земле. Огромная станция, размером в 1 километр будет находиться в геостационарной орбите на высоте 36 000 километров и передавать собранную энергию на Землю с помощью микроволнового излучения. Этот проект сравнивают с крупнейшей гидроэлектростанцией мира — китайской плотиной «Три ущелья», которая генерирует 100 миллиардов киловатт-часов электроэнергии ежегодно.
В 2025 году американская компания Reflect Orbital предоставит людям одну из самых необычных услуг в истории человечества. Она хочет отправить на орбиту Земли группу космических спутников с зеркалами для отражения солнечного света. Они будут создавать пучки света, которые можно будет направить на любую точку на Земле. Очень богатые люди смогут буквально заказать себе «солнечный день». Также эта технология будет полезна в чрезвычайных ситуациях, когда по каким-либо причинам люди лишатся электричества. Ну и, конечно же, благодаря американским спутникам получится питать солнечные электростанции — они смогут вырабатывать энергию даже ночью. Звучит как что-то фантастическое и новое. Но, внимание: такая технология уже разрабатывалась в России в рамках проекта «Знамя».
Самой высокой горой на Земле считается Эверест, его высота достигает 8 848 метров. Каждый год сотни людей пытаются покорить его вершину и все они сталкиваются с очень серьезным соперником — невыносимым холодом. Даже с наступлением теплого августа температура на Эвересте составляет всего лишь -20 градусов Цельсия. В остальное время вершина встречает людей объятиями 60-градусного мороза. О том, что чем выше в горы поднимается человек, тем холоднее ему становится, все мы знаем со школьных времен. Но это кажется нелогичным, ведь с каждым метром человек поднимается все ближе к Солнцу, которое нас согревает. Кажется, самое время разобраться в этом очень простом на первый взгляд явлении, о котором мало кто задумывался.
Крупные солнечные электростанции обычно строятся в пустынях, где много пространства для установки тысяч панелей для выработки энергии. К тому же, там редко бывают пасмурные дни, поэтому почти всегда светит солнце. Но есть одна большая проблема: каждый день на поверхности солнечных панелей оседает большое количество песка и грязи, из-за которых вырабатывается меньше электричества. Домашние солнечные панели можно просто облить из шланга или почистить щеткой. Но что делать, если панелей тысячи или даже миллионы? Неужели существуют бригады рабочих, которые каждый день ходят под палящим солнцем и вручную все это моют?
Самые большие солнечные электростанции в мире располагаются в Индии и Китае. До недавнего времени верхнюю строчку рейтинга занимала индийская электростанция Бхадла (Bhadla Solar Park), которая занимает площадь в 57 квадратных километров. В идеальных условиях производит 2245 мегаватт электроэнергии, чего хватает для обеспечения электроэнергией города с населением около двух миллионов человек. В июне 2024 года индийская станция лишилась своего статуса самой крупной в мире — первое место теперь занимает китайская солнечная электростанция Midong. Она находится в пустыне и состоит из миллионов солнечных панелей, которые в каждое мгновение превращают солнечный свет в электричество.
Ночью с 10 на 11 мая можно было наблюдать северное сияние даже в средних широтах, где обычно его увидеть невозможно. Причина в мощной геомагнитной буре, которая возникла из-за вспышек на Солнце и выброса солнечной плазмы. Однако говорить о том, что все уже позади, пока рано. Так как выбросов было несколько, нас, возможно, уже в ближайшие часы ожидает еще более мощный геомагнитный шторм. Вполне возможно, что он станет самым сильным с 1859 года, когда произошло событие Кэррингтона. Если это действительно так, последствия могут катастрофическими, вплоть до глобального блэкаута.
Центр прогнозирования космической погоды (NOAA) опубликовал новый прогноз текущего солнечного цикла. Ученые признали, что изначально они ошиблись — предыдущий прогноз оказался далек от реальности. Солнечный максимум приближается гораздо стремительнее, чем предполагалось ранее. Но самое главное, он будет гораздо более «взрывоопасным», чем говорилось в первоначальном прогнозе. Уже сейчас Солнце ведет себя чрезмерно активно, что можно заметить по мощным солнечным бурям и северным сияниям, которые происходят там, где раньше их никогда не видели. Солнечный же максимум, по мнению ученых, может вообще грозить катастрофическими последствиями на Земле.
Солнечная энергетика приобрела широкое распространение только в последние несколько десятилетий, однако первые опыты по использованию энергии Солнца в технике относятся еще к началу XVII веку. Инженеры создавали всевозможные нагреватели, и преобразовывали тепловую энергию в механическую. Но особенно активно это направление энергетики начало развиваться в середине XIX века благодаря французскому математику и Огюстену Мушо, которому принадлежит сразу несколько изобретений, использующих для работы энергию Солнца. Причем некоторые из них используются по сей день.
Солнце — нескончаемый и мощный источник энергии, который, теоретически, мог бы покрыть все потребности людей в электричестве. Однако эффективного способа преобразовывать энергию Солнца в электричество пока не существует. Конечно, есть солнечные панели, но они имеют несколько ключевых недостатков. Главный из них заключается в том, что эти батареи способны вырабатывать электричество только днем, причем для этого должна быть хорошая солнечная погода, в противном же случае их эффективность сильно падает. Проблему можно было бы решить, разместив панели в космосе на околоземной орбите, но как передать электричество на Землю, ведь провести кабель от спутника не получится? Похоже, что решение этой проблемы смогли найти Инженеры Калифорнийского технологического института. Они не только разработали технологию, но и успешно ее испытали, передав энергию с околоземной орбиты на Землю. По их мнению, это может стать прорывом энергетике.
Погода на Земле – привычное явление и достаточно изменчивое. Порой она поражает своей красотой, иногда пугает, но все это делает ее живой для нас. И даже в таком мрачном местечке, как космос, погода имеет свой “уровень”. Космическая погода относится к изменениям в окружающей нас солнечной активности и ее влиянии на Землю и ближнюю околоземную среду. Включая солнечные вспышки, солнечные ветры и геомагнитные бури. Космическая погода может оказывать значительное влияние на нашу технологическую инфраструктуру, электромагнитные коммуникации, астронавигацию и даже на здоровье людей в космосе и на Земле. И, как мы уже привыкли, ученым не так много известно о ее формировании, а предсказать ее – та еще задача.
Несмотря на то, что за Солнцем на протяжении многих лет беспрерывно наблюдают множество солнечных обсерваторий, оно остается малоизученным объектом Солнечной системы. Ученые периодически фиксируют процессы на нем, которые приводят их в недоумение. Очередное необъяснимое событие произошло на Солнце 2 февраля 2023 года — на поверхности звезды произошло извержение нити плазмы огромных размеров, которая вначале оторвалась от Солнца, а затем из нее образовался вихрь над северным полюсом, который обернулся вокруг Солнца со скоростью в тысячи километров в минуту. Ученые утверждают, что ранее они не видели ничего подобного.
Солнце в результате своей активности регулярно выбрасывает потоки плазмы в окружающее ее пространство. Когда в этот момент напротив выброса оказывается Земля, солнечный ветер на огромной скорости устремляется к нашей планете и вызывает магнитные бури. Мы уже рассказывали, что в результате солнечных бурь возникают проблемы с работой спутников, поэтому может перестать работать интернет и GPS навигация. Если буря мощная, то она может вывести из строя электроприборы и даже привести к массовому блэкауту. Если обобщить, то солнечные бури могут привести к чрезвычайным ситуациям техногенного характера. Но, могут ли они стать причиной природной катастрофы, к примеру, вызвать цунами? Однозначного ответа на этот вопрос нет, но мы рассмотрим все за и против, которые высказывают ученые.
Ученые сообщают, что солнечное пятно, именуемое AR3038, увеличилось более чем в два раза всего за 24 часа. Это произошло в период с воскресенья 19 июня по понедельник 20 июня. Как сообщается, диаметр этого пятна увеличился на 31900 километров. Самое неприятное то, что это пятно находится прямо напротив Земли, в результате чего наша планета оказалась словно под прицелом. Причем, как сообщается, это пятно будет направлено на Землю еще несколько дней. Пятно AR3038, по словам экспертов, имеет нестабильное “бета-гамма” магнитное поле. Проще говоря, в этом пятне содержится энергия, которая способна вызвать среднюю по мощности вспышку на Солнце. Но чем это грозит для Земли?
Электрические автомобили не вредят природе и в целом сегодня в моде — выехав на дороги на каком-нибудь Tesla можно легко привлечь к себе всеобщее внимание. Но на сегодняшний день пользоваться ими очень сложно, потому что они регулярно требуют зарядки, а станции находятся далеко не на каждом шагу. Производители автомобилей постоянно ищут альтернативные способы пополнения заряда электромобилей, и самой интересной альтернативой кажется установка на их поверхность солнечных панелей. В 2020 году голландская компания Lightyear попробовала установить такой источник энергии на крышу Tesla Model 3 и очень удивила публику — смотрите сами. Но это было всего лишь баловством и подготовкой к выходу собственного автомобиля. Умельцы из Голландии официально представили свой Lightyear 0, который почти полностью покрыт солнечными панелями и, при определенных условиях, совершенно не требует зарядки от станции.
Для борьбы с глобальным потеплением климата необходимо, чтобы во всем мире снизилось количество выбросов парниковых газов. Наиболее перспективным способом снижения выбросов считается переход на возобновляемые источники энергии. Однако по мнению некоторых экспертов, эта энергетика не такая безобидная для окружающей среды, как принято считать. Она ставит под угрозу редкие виды растений и животных, может нарушить баланс в нетронутых пустынных экосистемах. К примеру, автор книги “Солнечная энергия”, профессор экологических исследований в Государственном университете Сан-Хосе утверждает, что переход на возобновляемые источники энергии — это попытка решить одну экологическую проблему за счет другой. Но почему зеленые источники энергии на самом деле оказались не такими зелеными, как ожидалось?
В апреле 2010 года, в водах Мексиканского залива взорвалась нефтяная платформа Deepwater Horizon. В результате катастрофы погибло 11 человек, а в окружающую среду вытекло примерно 210 миллионов галлонов нефти. Очистить воду не удается до сих пор — ученые уже более двенадцати лет наблюдают за состояние пятна горючей жидкостью и мало что с ней могут поделать. Природа пытается самоочищаться путем разложения нефти при помощи микроорганизмов и испарения. Недавно американские ученые из Океанографического института Вудс-Хоул обнаружили, что большой вклад в очищение воды от загрязнения вносит солнечный свет. Ультрафиолетовое излучение запускает процесс «фоторастворения», в результате чего нефть начинает быстрее разлагаться в воде. Это очень важное открытие, потому что в будущем на нашей планете могут произойти еще больше разливов нефти, последствия которых нужно устранять в самые короткие сроки.
Выработка электричества — одна из самых важных задач в последнее время. Смартфоны, домашняя техника, портативный электротранспорт, электромобили и другие потребители требуют постоянного роста выработки электроэнергии. Традиционные ископаемые источники (нефть, газ) постепенно истощаются и через несколько десятков лет закончатся полностью. Да и пользоваться ими в современном мире как-то неправильно. Массовый переход на возобновляемые источники электроэнергии продвигается недостаточно быстро, хотя и набирает обороты. Мы часто рассматриваем необычные методы получения электричества, но есть и совсем непривычные, про которые мало кто знает. А если кто-то и знает об их существовании, то не знает, как они работают. Например, как горит ”свеча, которая никогда не погаснет”? Сейчас расскажу об этом. Это действительно эпичное сооружение.
Приятно жить во времена научно-технического прогресса – прямо сейчас, буквально на наших глазах, впервые в истории космический аппарат максимально близко подошел к Солнцу. В эту новость даже как-то сложно поверить, ведь наша звезда – огромный и горячий шар, свет от которого достигает нашей кожи с расстояния почти 150 миллионов километров! И хотя сегодня мы знаем о Солнце многим больше, чем 100 или 50 лет назад, у ученых по-прежнему много вопросов к этому огненному шару. Хорошие новости заключаются в том, что на часть этих вопросов мы очень скоро получим ответ: еще в апреле зонд NASA Parker успешно пролетел через солнечную корону (или верхние слои атмосферы), чтобы взять пробы частиц и их магнитных полей. «На протяжении веков человечество могло наблюдать эту атмосферу только издалека», – заявила на пресс-конференции Никола Фокс, директор отдела гелиофизики NASA. «Теперь… мы наконец прибыли. Человечество прикоснулось к Солнцу».