Immagina il potenziale. Guarda altre immagini della scienza verde. Thomas J Peterson/La scelta del fotografo/Getty Images Alla Delft University of Technology nei Paesi Bassi, i ricercatori stanno lavorando a un romanzo, anche se un po' sgradevole, alternativa ai combustibili fossili. Hanno sviluppato una toilette all'avanguardia per l'uso nei paesi in via di sviluppo che utilizza le microonde per alterare chimicamente i rifiuti umani in syngas , una miscela di monossido di carbonio e idrogeno. Questo syngas può quindi essere utilizzato in pile di celle a combustibile per generare elettricità. Ipoteticamente, un gabinetto potrebbe generare abbastanza succo per alimentare diverse famiglie del villaggio, liberandoli dalla dipendenza dal carbone o dal petrolio [fonte:FastCoexist.com].
A prima vista, Lo schema di Delft per trasformare la cacca in potere può sembrare un po' stupido. Ma tempi drastici richiedono misure drastiche, e molte persone classificano lo stato del nostro ambiente come drastico. Viviamo su un pianeta di risorse limitate, alcune delle quali sono cruciali per la nostra sopravvivenza, e altri che danneggiano l'ambiente ogni volta che li usiamo.
Piuttosto che aspettare che i pozzi di petrolio si esauriscano e le città costiere scompaiano sotto l'innalzamento del livello del mare, molte persone guardano avanti a fonti di energia alternative più pulite. Alcune di queste fonti energetiche, come l'energia solare, veicoli ibridi-elettrici e piccoli, i gadget manuali hanno già preso piede. Altri, però, come scaldabagni alimentati con feci, potrebbe volerci un po' di tempo per abituarsi.
Qui, per il tuo piacere di lettura, sono 10 delle idee più stravaganti per l'energia alternativa. Alcuni di loro sono già disponibili; altri hanno bisogno di qualche altro giro di prova prima di arrivare sul mercato. In entrambi i casi, se stai leggendo questo durante un'Ora della Terra autoimposta, aziona a manovella la torcia e preparati a essere sorpreso o addirittura divertito.
ContenutiQuando sei in palestra, la tua mente si abbandona mai a meditare sui pericoli del pianeta? Provi un po' di rimorso mentre le tue gambe martellano su una macchina elettrica che non va da nessuna parte, mentre il condizionatore gelido ti soffia sul collo? OK, quindi molto probabilmente probabilmente stai pensando di più alla quantità di calorie che stai bruciando. Ma se sei uno degli atleti più attenti all'ambiente là fuori, potresti presto essere in grado di lasciare che queste preoccupazioni si dissolvano con i chili.
Stanno spuntando diverse palestre innovative che convertono l'energia umana in elettricità utilizzabile. Uno di loro, ad Hong Kong, ha macchine per esercizi che sembrano perfettamente ordinarie dall'esterno, ma hanno generatori all'interno che creano energia dal movimento. Quindi, mentre sei impegnato a sudare, i tuoi sforzi stanno creando elettricità per alimentare la console per gli esercizi e integrare il succo elettrico necessario per mantenere accese le luci soprastanti. Il proprietario della palestra sostiene che la persona media può generare circa 50 watt di elettricità all'ora sulle macchine [fonte:Blume]. Così, a meno che non ti piaccia correre al buio, faresti meglio a muoverti.
I generatori di pedali come il supporto per bici Pedal-A-Watt funzionano su un concetto simile ma sono più potenti. Una persona in ottime condizioni può generare 500 watt di potenza, mentre qualcuno in condizioni di pantofolaio potrebbe generare circa 150 watt. Anche se potrebbe non sembrare molto, è sufficiente per alimentare due laptop, due lampadine fluorescenti e un telefono cellulare, purché continui a pedalare [fonte:Treehugger].
Il cavalletto per bici Pedal-A-Watt, che funziona alimentando un generatore con il movimento della ruota posteriore della bici, viene fornito con un PowerPak opzionale che immagazzina l'energia creata per un uso successivo. Il PowerPak ha una presa in cui è possibile collegare e alimentare qualsiasi apparecchio che funzioni con meno di 400 watt di elettricità. Per un quadro di riferimento, un grande televisore consuma circa 200 watt, uno stereo da 20 watt, un computer desktop 75 watt e un frigorifero 700 watt [fonte:Convergence Tech, Inc.].
E se tutti quei messaggi di testo potessero aiutare a salvare il nostro pianeta? L'eternità in un istante/visione digitale/immagini Getty Ovunque guardi, la gente ha la testa bassa, mandare messaggi vigorosamente via come se le loro vite dipendessero da questo. Gli americani hanno inviato ben 12,5 miliardi di messaggi di testo in un solo mese nel 2006, e gli utenti di telefoni cellulari nel Regno Unito inviano un miliardo a settimana [fonte:CTIA, testo.it]. Ammettilo:a volte l'ossessione per i messaggi di testo può essere fastidiosa, ma cosa accadrebbe se ognuno di quei tocchi di dita potesse generare energia?
Questa è solo l'idea alla base di Push to Charge, una delle proposte innovative del Concorso Greener Gadgets Design 2008. Il concetto si basa sulla piezoelettricità, che è un modo elegante per descrivere il modo in cui alcuni metalli generano elettricità quando vengono colpiti. (Gli accendini elettrici utilizzano cristalli piezoelettrici.)
Il telefono cellulare Push-to-Charge sarebbe caratterizzato da pulsanti di plastica posizionati su uno strato di metallo duro. Lo strato più in basso sarebbe costituito da cristalli piezoelettrici, in modo che ogni volta che si preme un pulsante, il metallo duro direttamente sotto colpirebbe il cristallo sottostante come un martello, creando una piccola quantità di tensione. Piccoli fili situati tra gli strati trasmetterebbero la carica a una batteria per la conservazione.
L'elettricità generata premendo un solo pulsante sarebbe minuscola:una stima di 0,5 watt, secondo l'inventore. Ma quando sommi tutti i pulsanti necessari per inviare un singolo messaggio di testo e lo moltiplichi per il numero di messaggi di testo inviati ogni giorno, è un bel po' di watt [fonte:Parker].
La stessa tecnologia potrebbe essere utilizzata in qualsiasi altro prodotto dotato di pulsanti, comprese tastiere per computer e videogiochi. Se tutti gli autori di HowStuffWorks avessero i loro computer collegati a un dispositivo del genere, l'ufficio probabilmente non avrebbe bisogno di pagare le bollette. Devi ammettere che generare elettricità semplicemente digitando su una tastiera o tenendosi in contatto con i tuoi amici è un'idea piuttosto brillante.
Chiunque viva in un attico ti dirà:il caldo aumenta. Ma l'imprenditore australiano Roger Davey ha proposto di utilizzare questo semplice fatto di fisica per creare grandi quantità di energia pulita senza bruciare combustibili di carbonio.
La compagnia di Davey, AmbienteMissione, vuole costruire un enorme, 2, Una struttura alta 600 piedi (792,5 metri di altezza) chiamata torre solare ascendente nel deserto dell'Arizona [fonte:Almasy]. Invece di affidarsi a pannelli solari per convertire l'energia del sole in elettricità, la torre solare ascendente utilizzerebbe un grande, baldacchino inclinato traslucido, grande quanto un campo da calcio, per intrappolare il calore del sole come una serra. L'aria calda nella tenda raggiungerebbe i 194 gradi Fahrenheit (90 gradi Celsius) e scorrerebbe dentro e su attraverso la torre. Come è aumentato, girerebbe 32 turbine, farli girare abbastanza velocemente da alimentare i generatori e produrre 200 megawatt di elettricità al giorno, abbastanza per fornire potenza a 100, 000 famiglie [fonte:Almasy].
Il concetto è stato già dimostrato su un più piccolo, scala sperimentale. All'inizio degli anni '80, un'impresa edile tedesca, Schlaich, Bergermann e Partner, costruito una torre di ferro in grado di generare 50 kilowatt di energia nelle pianure spagnole, e lo ha operato con successo per sette anni fino a quando i suoi cavi di supporto si sono spezzati durante una tempesta. Il design migliorato da 750 milioni di dollari di EnviroMission prevede che la torre sia costruita con materiali più robusti, acciaio e cemento più resistenti, che non dovrebbe dipendere da cavi di supporto, e i funzionari dell'azienda dicono che durerà per 80 anni, molto più lungo della vita media della maggior parte degli impianti di generazione solare convenzionali. Secondo EnviroMission, che ha già raggiunto un accordo per rivendere la sua elettricità a una società di servizi della California meridionale, la piccola quantità di inquinamento da carbonio creato dalla produzione e dalla spedizione del cemento e di altri materiali necessari per costruire la torre sarebbe compensata dopo due anni e mezzo di produzione di energia. Un progetto simile è stato sviluppato anche da un'azienda in Cina [fonte:Almasy].
Le mucche sembrano abbastanza innocue, ma in realtà sono responsabili del 18% delle emissioni di gas serra. Peter Cade/Iconica/Getty Images Le mucche possono sembrare piuttosto benigne mentre masticano languidamente l'erba nei campi agricoli, ma alcuni ambientalisti avvertono che le scoregge degli animali, ruttare e fare la cacca è un importante contributo al cambiamento climatico. Un rapporto delle Nazioni Unite del 2006 ha stimato che le mucche, insieme ad altri animali come pecore e capre, contribuiscono per circa il 18% dei gas serra che stanno riscaldando il pianeta, più delle automobili, aerei e tutte le altre forme di trasporto messi insieme [fonte:Lean]. Questo è in gran parte vero perché le emissioni dei bovini sono ricche di metano, un gas che è 21 volte più efficiente dell'anidride carbonica nell'intrappolare il calore nell'atmosfera [fonte:Los Angeles Times].
Ma gli allevatori di mucche non dovrebbero temere, perché gli scienziati sono impegnati a trovare modi per trasformare questo problema puzzolente in una soluzione. Hanno già sviluppato un metodo per estrarre il metano dagli escrementi di vacca e convertirlo in un combustibile biogas di qualità sufficiente per essere immesso in un normale gasdotto. Nella contea di Kern, California, una società chiamata BioEnergy Solutions utilizza quel metodo per produrre 650, 000 piedi cubi (18, 406 metri cubi) di biogas da letame, abbastanza per alimentare 200, 000 famiglie [fonte:Levinson].
Sfruttare le scoregge delle mucche come fonte di carburante potrebbe essere complicato, ma non è inconcepibile, o. In Argentina, una delle principali nazioni produttrici di carne bovina in cui la mandria collettiva di 55 milioni di bovini supera in numero la popolazione umana, i ricercatori hanno sviluppato uno speciale zaino per bovini che cattura le emissioni di una mucca tramite un tubo attaccato allo stomaco della mucca, e ha scoperto che gli animali producono tra 800 e 1, 000 litri di gas al giorno [fonte:Zyga].
Se sei come la maggior parte delle persone, poi la parola "E. coli" ti innervosisce.
Ma che tu ci creda o no, questo minuscolo organismo comunemente associato a crampi allo stomaco e vomito potrebbe effettivamente alleviare alcuni dei nostri problemi energetici ... espellendo petrolio greggio. Può sembrare folle, ma alcuni genetisti piuttosto fantasiosi di un'azienda chiamata LS9, Inc., hanno armeggiato con il DNA di lieviti industriali e ceppi innocui di E.coli, quindi questi organismi possono convertire i rifiuti agricoli in carburante praticamente pronto per la pompa.
Poiché il petrolio greggio è molecolarmente simile agli acidi grassi che questi minuscoli organismi unicellulari normalmente espellono, l'alterazione non è così "là fuori" come potresti pensare. LS9 ha già semplificato il processo di alterazione genetica da uno che ha richiesto diversi mesi e costato centinaia di migliaia di dollari a uno che richiede solo poche settimane e solo $ 20, 000 [fonte:Ayres]. Non è male quando si confrontano questi microrganismi con le trivellazioni petrolifere, che in realtà possono richiedere anni per andare avanti e costare altrettanto (e di più se si considerano anche i costi ambientali).
Questi inventori immaginano i loro escrementi di microrganismi - "Oil 2.0" - come rinnovabili e negativi al carbonio. Ciò significa che a causa delle materie prime che utilizza, il processo eliminerà dall'atmosfera ancora più carbonio di quanto ne immette di nuovo. E questi organismi non farebbero affidamento su nessun singolo rifiuto agricolo, eliminando così la controversia sull'uso di colture alimentari specifiche come combustibile. Anziché, il processo si baserebbe su tutto ciò che è abbondante nell'ambiente locale.
A partire da giugno 2008, LS9 potrebbe produrre l'equivalente di un barile di petrolio a settimana con un 1, Macchina da 000 litri che occupa 40 piedi quadrati (3,7 metri quadrati) di spazio [fonte:Ayres]. Quindi anche se, allo stato attuale del progetto, avresti bisogno di un edificio delle dimensioni di Chicago per alimentare il fabbisogno petrolifero degli Stati Uniti, potresti voler riconsiderare il tuo atteggiamento nei confronti del lievito e dell'E. coli.
Una veduta aerea delle turbine eoliche offshore Frans Lemmens/The Image Bank/Getty Images Si è parlato molto di sviluppare parchi eolici offshore per fornire elettricità, ma come dimostra lo sforzo cronicamente ritardato per costruire il progetto CapeWind a Nantucket Sound, non è così facile convincere le persone nelle aree costiere che le turbine eoliche non rovineranno la bellezza naturale dell'ambiente circostante o danneggeranno i delicati ecosistemi marini [fonte:Lindsay]. Ecco perché la soluzione definitiva potrebbe essere quella di installare parchi eolici a centinaia di miglia dalle coste, comodamente fuori dalla vista, e farli galleggiare sulla superficie dell'acqua, legato piuttosto che attaccato a una struttura sul fondo dell'oceano.
Oltre ad essere meno invadente, le turbine eoliche galleggianti hanno un potenziale molto maggiore di generare energia. Possono catturare l'energia dei venti in mare aperto, che può raggiungere velocità almeno due volte più veloci dei venti vicino alla terra [fonte:Economist]. Alcuni rapporti suggeriscono che i parchi eolici potrebbero fornire fino al 15% del fabbisogno energetico futuro del mondo [fonte:Jacquot].
Alla fine del 2011, il primo parco eolico galleggiante offshore, un prototipo da 30 milioni di dollari chiamato WindFloat, è stato messo in atto 217 miglia (349 chilometri) al largo della costa del Portogallo [fonte:Scientific American]. Utilizza una turbina da 2 megawatt prodotta da un'azienda danese, Vesta, che è imbullonato su una piattaforma galleggiante triangolare realizzata dalla Principle Power di Seattle. La piattaforma è ormeggiata con quattro linee, di cui due collegati alla colonna stabilizzatrice della turbina, che aiuta a ridurre il movimento in eccesso. Quando il vento cambia direzione e carica la turbina e la fondazione, le pompe sposteranno l'acqua di zavorra tra le camere della piattaforma, consentendo all'installazione di far fronte a condizioni meteorologiche offshore più potenti. Come Antonio Vidigal, CEO di EDP Inovacao, uno dei partner del progetto, ha detto a Scientific American:"L'oceano profondo è la prossima grande frontiera energetica" [fonte:Scientific American].
Ecco un altro schema di energia alternativa che verrebbe implementato nel mezzo dell'oceano. Mentre la maggior parte di noi landlubber pensa al riscaldamento globale come a un problema causato dalle centrali elettriche a carbone e dai gas di scarico delle automobili, le navi da carico che solcano i mari emettono circa il 2,7% delle emissioni mondiali di gas serra provocate dall'uomo, secondo l'Organizzazione marittima internazionale. Ciò equivale a circa 870 milioni di tonnellate di inquinamento che altera il clima [fonte:IMO].
Qualsiasi tecnologia che potrebbe aiutare le navi a raggiungere le loro destinazioni senza bruciare tanto carburante sarebbe un grande vantaggio. Ecco perché negli ultimi anni alcuni visionari hanno cercato di far rivivere l'energia eolica, un metodo di propulsione navale che ha visto il suo periodo di massimo splendore a metà del 1800, come un modo per aumentare i motori a combustione di carbonio delle grandi navi da carico. A metà degli anni 2000, una società ha proposto di allestire navi da carico con giganteschi, 13, 000 piedi quadrati (1, aquiloni da 207 metri quadrati), che volerebbe a circa un migliaio di piedi (300 metri) sopra la nave e aiuterebbe a trascinarla [fonte:McSweeney]. Secondo una stima, un tale dispositivo potrebbe ridurre il consumo di carburante diesel di una nave fino al 25%, che non solo ridurrebbe significativamente la sua emissione di carbonio nell'atmosfera, ma forse risparmia oltre $ 1 milione in costi di carburante per le navi più grandi ogni anno [fonte:McSweeney].
Nel 2008, 10, La nave portacontainer da 000 tonnellate MS Beluga Skysails è stata la prima a utilizzare l'alimentazione ausiliaria degli aquiloni, allegando un 160 mq (1, 722 piedi quadrati) aquilone a 300 metri (984,2 piedi) sopra la sua prua durante un viaggio da un porto tedesco al Venezuela. La nave è riuscita a ridurre le spese di carburante diesel dal 10 al 15 percento, e risparmiato tra $ 1, 000 e $ 1, 500 al giorno nel corso del viaggio di due settimane. Il Gruppo Beluga, la società madre della nave, spera di utilizzare gli aquiloni per ridurre le bollette del carburante del 20 percento [fonte:Huck].
Perché non naviga?Se ti stai chiedendo perché una barca a vela tradizionale non potrebbe fare lo stesso lavoro di un aquilone, non sei solo. È una domanda comune. Ma secondo Treehugger.com, i test hanno dimostrato che i sistemi di aquiloni possono fornire più di cinque volte le prestazioni per metro quadrato di vela [fonte:Treehugger].
Hai sentito di inquilini che ricevono avvisi di sfratto per non aver pagato l'affitto o per aver fatto troppo rumore. Ma nel 2011, un uomo svedese di 31 anni di nome Richard Handl è diventato forse il primo affittuario di un appartamento nella storia a litigare con il suo padrone di casa per aver cercato di costruire un reattore nucleare nella sua cucina.
maniglia, che ha detto a un giornale locale di essere interessato alla fisica nucleare da quando era adolescente, ha speso circa $ 950 per acquisire le parti e i materiali di cui aveva bisogno per costruire una bomba nucleare fai-da-te, e accumulato la quantità necessaria di radio acquistando lancette luminose su eBay per pochi dollari l'una. Ha anche estratto l'ossido di torio, un altro ingrediente, dalle lanterne a gas Coleman, e costruì un grezzo cannone a neutroni inserendo un piccolo tubo di vetro all'interno di un flacone di plastica e coprendolo di piombo. (Nel caso qualcun altro volesse emularlo, Handl ha diligentemente documentato tutti questi dettagli nel suo blog "Richard's Reactor".) Ma quando l'ingegnere nucleare dilettante ha contattato i funzionari del governo per assicurarsi che non stesse violando alcuna legge, il governo ha inviato la polizia a fare irruzione nella sua casa e sequestrare il reattore fai-da-te [fonte:The Local].
Tuttavia, il nostro amico svedese potrebbe aver scoperto qualcosa. Energia nucleare, che genera energia con solo piccole quantità di emissioni di gas serra, si stava godendo un aggiornamento dell'immagine fino a quando un terremoto ha causato un catastrofico incidente in un complesso nucleare giapponese fuori Tokyo nel marzo 2011. Ma anche se le grandi centrali nucleari sembrano spaventose, che dire più piccolo, unità più facilmente contenute? Gli scienziati del Los Alamos National Laboratory hanno sviluppato un progetto per un reattore delle dimensioni di una vasca idromassaggio che potrebbe generare abbastanza elettricità per alimentare 20, 000 case. Un problema:a 25 milioni di dollari ciascuno, il prezzo è un po' troppo alto per giustificare di metterne uno sul ponte del cortile [fonte:Zyga]. Secondo quanto riferito, un altro gruppo con sede a Chicago ha cercato di sviluppare un'atomica ancora più piccola, questo ha le dimensioni di un forno a microonde [fonte:Koziarski].
Il caffè Starbucks è noto per iniziare subito la giornata. Ma potrebbe anche far ripartire la tua auto? Joe Raedle/Getty Images Quella tazza mattutina di Joe che ci aiuta a rifornirci per la giornata a venire potrebbe presto anche aiutare a spingere anche i camion. Nel 2009, Mano Misra, professore di ingegneria dell'Università del Nevada-Reno, conosciuto in tutto il laboratorio per il suo consumo di caffè, notò la lucentezza dell'olio che galleggiava sopra una tazza di birra che si era raffreddata. Una lampadina si è accesa nel cervello pieno di caffeina di Misra, e ha chiesto a un paio di studenti di lavorare su un progetto per indagare se l'olio di caffè potesse essere una materia prima per il biodiesel.
Gli studenti hanno stabilito che, a seconda del particolare chicco utilizzato nella birra, i fondi di caffè possono contenere fino al 20% di olio, e che ha una stabilità ossidativa insolitamente elevata (il che significa che non si rompe se esposto all'ossigeno e quindi si intasa le linee del carburante). Successivamente hanno sviluppato un metodo per rimuovere lo zolfo presente nel biodiesel del caffè, che proviene dai terreni vulcanici delle regioni montuose dove generalmente si coltiva il caffè. Il carburante risultante era sufficiente per soddisfare gli standard fissati da ASTM International, un'organizzazione internazionale di test, per il biodiesel.
I ricercatori stimano che se tutti i fondi di scarto generati dai bevitori di caffè del mondo fossero raccolti e ritrattati, la resa ammonterebbe a 2,9 milioni di galloni di gasolio ogni anno. In alternativa, i fondi di caffè potrebbero essere convertiti in pellet di combustibile. Se tutti i terreni avanzati di Starbucks fossero stati rielaborati, ne produrrebbero 89, 000 tonnellate di tali pellet di combustibile all'anno, abbastanza per generare milioni di dollari di entrate per la catena di caffetterie, oltre a contribuire a contrastare l'aumento dei costi del carburante per le aziende di autotrasporti [fonte:Schill].
Probabilmente hai visto la gioia che provano i bambini quando vedono il loro riflesso in uno di quei palloncini lucidi a specchio che sono popolari alle feste di compleanno. Ora, immagina una serie di versioni enormi di quei palloni da festa - forse grandi quanto un miglio di diametro - dispiegati in un'orbita geostazionaria attorno alla Terra. Potrebbero fornire una possibile risposta alla carenza di energia nel mondo e ai problemi del cambiamento climatico?
In un articolo del 2007, il compianto professore di ingegneria del Massachusetts Institute of Technology William F. Schreiber propose di lanciare in orbita una flotta di tali palloni, che verrebbe attivato dal telecomando per aprirsi e gonfiarsi. Poiché la posizione della Terra è cambiata rispetto al sole, gli specchi sferici verrebbero regolati continuamente per catturare e focalizzare l'energia solare e trasmetterla in fasci concentrati alle stazioni riceventi sulla Terra. In quelle stazioni riceventi, che l'energia solare sarebbe stata utilizzata per riscaldare l'acqua in vapore e azionare le turbine per generare elettricità.
"L'approccio con il pallone è molto interessante perché consente di controllare la messa a fuoco mediante la pressione [all'interno del pallone], piuttosto che costruire e poi mettere in orbita uno specchio molto preciso, " Schreiber ha scritto [fonte:Schreiber]. Mentre l'idea di Schreiber per l'utilizzo di palloncini lucidi giganti può sembrare un po' fuori dal comune, gli scienziati stanno sempre più esaminando la possibilità di utilizzare i satelliti per raccogliere l'energia solare e trasmetterla sulla Terra. Un gruppo di studio dell'Accademia Internazionale di Astronautica con sede a Parigi ha recentemente proclamato:"È chiaro che l'energia solare fornita dallo spazio potrebbe svolgere un ruolo estremamente importante nel soddisfare il fabbisogno energetico globale durante il 21° secolo". E il colonnello dell'aeronautica statunitense Michael Smith, il direttore del Centro per la strategia e la tecnologia del Pentagono, ha recentemente notato che il concetto ha il potenziale per fornire sicurezza, energia pulita per l'intero pianeta "se possiamo farlo funzionare" [fonte:Daily Mail].
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