Суббота, 20.10.2018, 08:12 | Приветствую Вас Гость | Подписка на новости сайта
Меню сайта

Темы
Дождь,гроза,град [745]
Жара [471]
Засуха [184]
Землетрясение [2144]
Извержение [918]
Космос [361]
Лавина [142]
Мороз [286]
Наводнение,цунами [1061]
Оползень,провал [326]
Пожар [625]
Сель [43]
Снегопад [758]
Теория [1692]
Торнадо,ураган [1159]
Феномены [235]
Эпидемия [1079]

Календарь
«  Январь 2018  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
1234567
891011121314
15161718192021
22232425262728
293031

Архив новостей

Реклама

Форма входа

Главная » 2018 » Январь » 22 » Энергия циклонов. Можно ли использовать ураганы в своих целях
14:38
Энергия циклонов. Можно ли использовать ураганы в своих целях

Тропические циклоны несут колоссальную энергию, но приручить ее и направить в мирное русло пока не удается. Тропические циклоны приносят сплошные беды. Ожидая худшего, метеорологи во все глаза следят за их ростом и движением, а жители прибрежных городов готовятся к эвакуации.

«Огромные разрушения, серьезно повреждены здания, строения и дома, деревья вырваны с корнями, растительность уничтожена», — описывает их шкала Бофорта. Большие турбины, ловящие «чистую» энергию ветра, останавливают вращение, чтобы не разрушиться под его напором. В 2005 году на одной башне ветрогенератора в Великобритании механизм такой блокировки сломался. Неподготовленная встреча с бурей закончилась тем, что раскрученные до бешеной скорости детали ветряка раскалились и вспыхнули.

По той же шкале Бофорта полноценный ураган начинается со скорости ветра 30 м/с. Тропический циклон питается испарением теплой воды и над сушей быстро теряет силу. Но пока приток энергии сохраняется, она преобразуется ураганом, как тепловым двигателем, в механическую энергию ветра, в конденсацию водных паров. Сила этого натиска вызывает трепет: самый заурядный тропический циклон (радиус 60 км и скорость 40 м/с), по оценкам американского Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA), несет примерно 1,5 тераватт кинетической энергии. Конденсация воды в тучи и капли дождя отнимает около 600 ТВт — эта цифра на порядки больше всех текущих потребностей человечества.

Использовать энергию конденсации в таких масштабах пока невозможно, но вот силу ветра превращают в электричество уже давно и все шире: только в 2016 году в мире было установлено ветрогенераторов на 54 ГВт. Но даже на этом внушительном фоне энергия средненького урагана выглядит источником почти неисчерпаемым, и мысли о том, как бы направить ее в мирное русло, возникают с завидной регулярностью. Последним в этом списке отметился знаменитый астрофизик Нил Деграсс Тайсон. Комментируя разрушения, которые принесла серия циклонов, прокатившихся по восточному побережью Атлантики осенью 2017 года, он воскликнул: «Где инженеры, где ученые, которые при приближении урагана не станут торопливо покидать город, а начнут работу над тем, чтобы укротить его энергию?»
Величайшие ураганы современности

    «Ирма», Северная Атлантика, 2017. 82 м/с
    «Патрисия», Восток Тихого океана, 2015. 96 м/с
    «Тип», Северо-восток Тихого океана, 1979. 72 м/с
    «Аллен», Северная Атлантика, 1980. 85 м/с
    «Уинстон», Юг Тихого океана, 2015−2016. 78 м/с

Снос крыши

Впрочем, есть такие ученые. Еще в 2015 году Ариндам Чоудхари и Андре Треман из Международного университета Флориды запатентовали систему AMPS (Aerodynamic Mitigation and Power System), которая должна одновременно улавливать энергию ураганного ветра и защищать здания от разрушений. Предполагается, что спиралевидные турбины, горизонтально уложенные по кромкам крыш или в трубах для стока воды, смогут использовать движение особенно мощных потоков, которые поднимаются при столкновении ветра с неподвижным препятствием. Такие потоки легко повреждают крышу при сильном ветре, но их можно ослабить, заодно превратив часть энергии в электричество.

Разработчики еще продолжают испытывать AMPS, хотя и не рассчитывают, что она выдержит лобовое столкновение с ураганом. Зато при сильных штормах, которые то и дело ведут к повреждению инфраструктуры и локальным отключениям электроснабжения, система даст дополнительную защиту и позволит запитать «небольшой холодильник, смартфон, ноутбук и несколько ламп». Для выработки электричества AMPS достаточно даже слабого ветра скоростью 2−3 м/с, и авторы уверенно планируют массовое производство таких установок.

Сила Магнуса

Полноценным инструментом для ловли ураганной энергии эту систему, конечно, не назовешь. Где бесплатные «чистые» гигаватты и тераватты? Где способность выстоять под самой сильной бурей? На все это AMPS просто не рассчитана. А вот японский инженер и создатель стартапа Challenergy Ацуши Шимицу ориентируется именно на такие условия работы своих безлопастных ветрогенераторов. Разработанные им «вертикальные ветряные турбины нового поколения» Magnus используют силу, возникающую при обтекании их потоком воздуха. Так действует эффект Магнуса: вращающееся тело создает вокруг себя вихревое движение, причем с одной стороны оно направляется туда же, куда и обтекающий поток, а с другой — обратно. Это приводит к разнице в скорости ветра и давления по разные стороны турбины, что образует силу, направленную перпендикулярно потоку ветра.

В ветряке Magnus используются три такие вертикальные турбины, укрепленные на раме в форме треугольной призмы. Возникающая в турбине сила вращает ее со вполне безопасной скоростью, а при пиковых скоростях ветра движение еще и подтормаживается механически. Первый метровый прототип, представленный Шимицу, собрал массу наград и позволил привлечь финансирование для следующих шагов. А в 2016 году на побережье Окинавы установили уже полноразмерный трехметровый прототип для полевых испытаний. Генератор работает и выдает электричество, хотя конкретных оценок его производительности и даже способности выстоять при настоящем урагане разработчики пока не дают.
И даже поплавки

Зато компания Ocean Power Technologies раскрывает конкретные цифры и даже успешно устанавливает генераторы PB3 по всему миру. Технология PowerBuoy использует энергию морских волн: они то поднимают, то опускают верхнюю подвижную часть конструкции относительно тяжелого якоря, и это движение преобразуется в электричество. 10-тонные плавучие буи практически не требуют присмотра, автоматически поддерживая заряд бортовых аккумуляторов емкостью от 44 до 150 кВт/ч в зависимости от комплектации, а если энергии вырабатывается с избытком, быстро рассеивают ее в виде тепла. Генераторы PB3 работают у берегов Японии, Шотландии и на Гавайях, монтируются в Испании и Австралии на глубинах от 20 до 1000 м.

Но главной гордостью OPT остается случайная встреча с ураганом «Айрин», который в 2011 году прошелся по берегу Нью-Джерси, где как раз шла демонстрация PB3 американским военным. Порывы ветра достигали 190 км/ч (больше 50 м/с) и нанесли ущерб на сумму 10 млрд долларов, но плавучие генераторы остались неповрежденными. Представители ОРТ то и дело вспоминают это событие — безусловно, знаменательное, но проблему все-таки не решающее, ведь даже с тысячами таких генераторов сила циклонов останется практически неосвоенной. Все предложенное инженерами до сих пор можно сравнить с попытками муравьев использовать энергию сквозняка. К тому, чтобы действительно укрощать ураганы, мы даже не приступали.

https://www.popmech.ru/science/405482-energiya-ciklonov-mozhno-li-ispolzovat-uragany-v-svoih-celyah/

Категория: Торнадо,ураган | Просмотров: 221 | Добавил: Sergo | Рейтинг: 0.0/0

Последние новости

В США началась эпидемия опасной загадочной болезни (14)

Выявлены первые последствия начинающейся глобальной катастрофы (15)

Глобальное потепление лишит людей дешевого пива (23)

Британия в ужасе от демоверсии библейской чумы (19)

Загрязнение воздуха может вызывать рак рта (21)

Европе предрекли эпидемию чумы (18)

НАСА готовит Йеллоустоун к самоподрыву (65)

Группа климатологов усомнилась в реализуемости Парижских соглашений (21)

Планета поджарится или утонет (19)

Как перепады температуры влияют на человека (41)

NASA хочет просверлить дырку в супервулкане (25)

Планета продолжает трещать по швам (25)

Ветряки могут вызвать локальное потепление (21)

Найдена разница между эпидемиями гриппа в больших и маленьких городах (27)

Землетрясений будет больше (31)

Россияне оказались главными климатическими скептиками в Европе (27)

Европу захлестнет эра массовых лесных пожаров (31)

Экстремальная погода не убедила скептиков в реальности глобального потепления (24)

Первый в мире случай заражения человека крысиным вирусом гепатита E (21)

Возросшее число ураганов связали с повышением температуры океана (29)

Потепление Арктики сделало тундру более высокой (26)

Ученые обнаружили в Китае новую опасную версию птичьего гриппа (26)

Где зимой 2018-2019 гг. будет оледенение (46)

Европу ждет лютая зима (46)

Мхи восточной Антарктиды высохли из-за изменения климата (33)

Как прогнозируют землетрясения (31)

США будут главной жертвой глобального потепления (29)

Животные, которые довели мир до экологической катастрофы (36)

Кто первым развяжет ядерную войну из-за пресной воды (42)

Климатологи заявили о начале эпохи великих потопов в Амазонии (44)

Описаны масштабы климатической катастрофы (59)

ВОЗ назвала самую опасную инфекцию (45)

Назвали новую причину провала Парижского соглашения по климату (42)

В появлении урагана Флоренс обвинили людей (37)

Половина Земли должна стать заповедником ради сохранения планеты (41)

Весна в США сдвинулась из-за изменения климата (49)

В каких странах люди больше всего беспокоятся об изменении климата (44)

Метеорологи пообещали Эль-Ниньо к концу года (55)

Август в Европе стал рекордно жарким (59)

Ученые нашли на Аляске следы 200-метрового цунами (65)

Древних фермеров назвали причиной изменения климата (39)

Предсказан климатический апокалипсис в России (72)

Древнее глобальное потепление принесло дожди и наводнения (56)

Яд, которым мы дышим (64)

Бобры влияют на климат (64)

Тысячи рыб сварились у берегов Калифорнии из-за аномальной жары (65)

Вредители и глобальное потепление вызовут продовольственный кризис (57)

Специалисты обеспокоены рекордным числом случаев венерических заболеваний (56)

Человечеству отвели 17 лет до климатической точки невозврата (70)

В Северном Ледовитом океане обнаружили тепловую бомбу (64)

Поиск


Популярное

Йеллоустоун взорвется осенью и в мире начнется Апокалипсис (608)

Встречайте! Малый Ледниковый Период (299)

Что происходит с вулканом Этна (297)

Йеллоустоун. Вся вода в гейзерах испарилась (294)

Йеллоустоун кипит, десятки датчиков это подтверждают (268)

Бизоны покидают Йеллоустоун (262)

Ученые спрогнозировали начало всемирного потопа (247)

Мир вступает в новую сейсмическую эру (232)

Йеллоустоун. Зачем в кальдере начали бурение (229)

То, что происходит сейчас на Гавайах однажды произойдет во всех регионах мира (227)

Военных беспокоит просыпающийся вулкан (221)

Энергия циклонов. Можно ли использовать ураганы в своих целях (220)

Площадь льдов в Арктике достигла рекордно низких значений (218)

Землетрясение в Мексике предвестник большого сейсмического события (214)

Когда закончатся антивспышки на Солнце (214)

ИИ обнаружил в 17 раз больше землетрясений, чем традиционные методы (213)

Прошедший 2017 год вошел в тройку самых жарких в истории (208)

Так, что же происходит с погодой и климатом (208)

Россия виновата в небывалых морозах, которые обрушились на США (208)

Йеллоустоун. Почему скрывают динамику концентрации гелия в гейзерах (207)

Сейсмологи усомнились в том, что полнолуния усиливают землетрясения (206)

Земля раскалывается пополам (206)

Как борются с наводнениями (205)

В Америке просыпается новый супервулкан (202)

Весна наступает в Арктике на месяц раньше, чем 10 лет назад (201)

Почему Антарктида сопротивляется глобальному потеплению (200)

Как жить в сейсмоопасной местности (200)

Страшная сила Земли (200)

Мать всех вулканов нашли в Юте (199)

Интерактивная карта расскажет о климатическом будущем планеты (199)

Copyright Sergo © 2012-2018