انتشار: دی 03، 1403
بروزرسانی: 28 تیر 1404
منبع: https://spect،.ieee.org/top-climate-tech-stories-2024
بروزرسانی: 28 تیر 1404
برترین داستان های فناوری آب و هوا در سال 2024
در سال 2024، فن آوری های مبارزه با تغییرات اقلیمی بر فراز ابرها در بادبادک های تولیدکننده الکتریسیته اوج گرفتند، اقیانوس ها را برای جدا ، کربن طی ،د و در زمین نفوذ ،د تا به روشی جدید انرژی کشاورزی را تامین کنند. اگر اینها زنگ نمی زنند، نگران نباشید! ما 10 داستان برتر فناوری آب و هوا در سال گذشته را در اینجا جمع آوری کرده ایم تا شما آن را بررسی کنید.
فناوری آب و هوا یک زمینه میان رشته ای به سرعت در حال پیشرفت است - ما اینجا هستیم طیف IEEE برای دیدن چه داستان هایی در مورد این فناوری ها در سال 2025 برای شما می نویسیم هیجان زده هستیم.
استوارت برادفورد
آن مناظر نفس گیر از شفق قطبی امسال منادی پالس های الکترومغناطیسی خطرناک (EMP) از طوفان های خورشیدی بود. EMP ها می توانند سیستم های الکترونیکی را از بین ببرند و شبکه های برق را اضافه بار کنند و باعث خاموشی شوند. آنها فقط توسط فعالیت خورشیدی تولید نمی شوند. مهاجمان انس، همچنین می تواند EMP ها را تولید کند، برای مثال با منفجر ، یک سلاح هسته ای در ارتفاعات جو. خوشبختانه، محققان دوست دارند ییلو لیواو که در آزمایشگاه ملی اوک ریج در تنسی است، روی این مشکل کار می کند. در پرسش و پاسخ با IEEE Spect،طیف IEEEاو در مورد خطرات EMP و نحوه کار آزمایشگاهش بر روی طراحی ساختمان هایی که از تج،ات حساس داخل آن محافظت می کند، توضیح می دهد.
بادبادک پاور
در مکان های دورافتاده یا غیرقابل دسترس، جایی که یک توربین بادی امکان پذیر نیست، یک گزینه جدید برای تولید انرژی تجدیدپذیر وجود دارد: بادبادک ها. بادبادک پاور، مستقر در هلند، در حال کار برای پیاده سازی یک سیستم بادبادک تولید کننده برق به نام the هاک. همانطور که باد بر روی زمین بادبادک هایشان می کشد، نیرویی تولید می کند که به نیروی الکتریکی تبدیل می شود. بادبادک های 60 متر مربعی می توانند تا ارتفاع 350 متری (بیش از دو برابر ارتفاع یک توربین بادی) پرواز کنند تا بادهای قوی تر و پایدارتر را بگیرند. بادبادک ها دارای یک باتری 400 کیلووات ساعتی هستند و کل سیستم در یک کانتینر حمل و نقل استاندارد قرار می گیرد. Kitepower امیدوار است هاوک را به جوامع دورافتاده ای بفرستد که در حال حاضر به ژنراتورهای دیزلی متکی هستند و منبع انرژی پاک تری برای آنها فراهم کند که فضای بسیار کمتری نسبت به یک توربین بادی اشغال می کند.
فن آوری های Trane
از نظر تاریخی، پمپ های حرارتی برای عملکرد در سرما مشکل دارند، ا،ر آنها با ظرفیت کاهش یافته در حدود 4 درجه سانتیگراد کار می کنند و در حدود -15 درجه سانتیگراد از کار می افتند. اما اکنون، با پیشرفت هایی در کمپرسورهای خود، سازندگان پمپ های حرارتی می گویند که فناوری گرمایش خانه ها را در سرمای شدید به همان اندازه که در دماهای خفیف تر زمستان انجام می دهند، دارند. پمپ های حرارتی کار ، با حرکت و فشرده سازی سیالاتی که نقطه جوش بسیار پایینی دارند. کمپرسور ،صری است که دما و فشار بخارهای تبدیل سیال را افزایش می دهد، بنابراین بهبود سرعت موتور کمپرسور و زمان بندی تزریق بخار بیشتر، پمپ های حرارتی را در دماهای سردتر کارآمدتر کرده است. و، انرژی ایالات متحده با مشارکت منابع طبیعی کانادا میزبان این رویداد است چالش فناوری پمپ حرارتی آب و هوای سرد، جایی که هشت تولید کننده پمپ هیپ در حال آزمایش پمپ های حرارتی خود هستند، با هدف عملکرد در حدا،ر ظرفیت - حتی در -15 درجه سانتیگراد.
دانشگاه فنی تنسی
کشاورزی هوشمند دستگاه های اینترنت اشیاء با اندازه گیری مختصات GPS، سطوح رطوبت، دما، اسیدیته، مواد مغذی و موارد دیگر به کشاورزان کمک می کنند تا ایده کلی از آنچه در سرتاسر سرزمینشان می گذرد را درک کنند. مشکل تامین انرژی کافی برای آن سنسورهای پراکنده است. اما اگر از چیزی استفاده کنیم که از قبل همه دستگاه ها را به هم وصل می کند، چه؟ درست است - خاک. محققان در دانشگاه فنی تنسی روشی برای انتقال نیرو از طریق زمین طراحی کرد. شبکه آزمایشی 2 هکتاری محققان توان را با فرکانس 60 هرتز انتقال می داد که تنها 0.1 کیلووات ساعت در روز مصرف می کرد. اگر آن ها نرخ های ،ده فروشی را برای آن قدرت پرداخت می ،د، روزانه بیش از یک پنی برایشان هزینه داشت.
کربن جزر
کربن جزر یک استارت آپ مستقر در کالیفرنیا است که آماده است شروع به حذف صدها تن دی ا،ید کربن از هوا کند. کارخانه حذف دی ا،ید کربن آنها در پورت آنجلس، واشنگتن، تماس گرفت پروژه ماکوما، از یک فرآیند الکتروشیمیایی برای ت،یم آب دریا به بخش های اسیدی و بازی استفاده می کند. جریان اسیدی خنثی یا خارج می شود و جریان اصلی به اقیانوس رها می شود. در آنجا، با دی ا،ید کربن مخلوط می شود تا بی کربنات ایجاد کند، راهی پایدار برای ذخیره کربن. همانطور که پروژه CO را جذب و ذخیره می کند2 از اقیانوس، اقیانوس می تواند CO بیشتری جذب کند2 از هوا اگرچه بسیاری از دانشمندان اقیانوسی نسبت به پروژه های مهندسی ژئومهندسی دریایی مانند این تردید دارند، و، انرژی ایالات متحده ۱۰۰ میلیون دلار هزینه کرده است. برنامه Carbon S،t که به حذف و ذخیره دی ا،ید کربن، از جمله در مخازن اقیانوسی کمک مالی خواهد کرد.
لوئیجی آوانتاجیاتو
میلیون ها تن از پنل های خورشیدی در سال 2025 به پایان عمر خود خواهند رسید. آنها حاوی سیلی،، نقره و مس هستند - موادی که بسیار ارزشمند هستند اما است،اج آنها از سخت افزار سخت است. بهترین فرآیندهای جاری برای بازیافت پنل خورشیدی می تواند 90 درصد از این ف،ات را بازیابی کند، اما گران هستند و اغلب از مواد شیمیایی سمی استفاده می کنند. راه اندازی 9-تکنولوژی دارای یک فرآیند بازیافت است که تا 90 درصد مواد را بدون استفاده از مواد شیمیایی سمی یا انتشار آلاینده ها در محیط بازیابی می کند. کارگران کارخانه آزمایشی 9-Tech به صورت دستی قاب آلومینیومی، جعبه اتصال و شیشه سکوریت شده را از صفحات خورشیدی جدا می کنند. سپس مواد باقیمانده به یک کوره در دمای 400 درجه سانتیگراد وارد می شوند و آلاینده های نوظهور با یک فیلتر جذب می شوند. یک سری الک شیشه و سیلی، را جدا می کند، سپس سیلی، به یک حمام اسید فرستاده می شود که در آنجا امواج اولتراسونیک آن را از نقره متصل خود جدا می کند. بنیانگذاران استارت آپ می گویند که این فرآیند گران است، اما مواد بازیابی شده با کیفیت هستند، که باید به جبران هزینه کمک کند.
مک کیبیلو
اگر بخواهیم صنعت هوانوردی را به طور کامل کربن زدایی کنیم، باید خارج از چارچوب فکر کنیم. ایان مک کی آینده ای محتمل را ارائه می دهد که در آن از آرایه های مایکروویو به اندازه استادیوم برای ارسال نیرو به آنتن های هواپیما استفاده می کنیم. این امواج مایکروویو می توانند از میان ابرها عبور کنند و به مسافران آسیبی نرسانند، اگرچه هوا را به میزان قابل توجهی گرم می کنند و احتمالاً به پرندگان نزدیک آسیب می رسانند. اگرچه تا به حال ت، شبیه به این صورت نگرفته است، اما پیشرفت های تکنولوژیکی نشان می دهند که این ممکن است امکان پذیر باشد، از جمله یک استارتاپ CalTech که قصد دارد از آرایه های فازی استفاده کند. پرتو انرژی خورشیدی از ماهواره ها به زمین. حتی با وجود موانع بزرگ تکنولوژیکی و مسائل قانونی احتمالی، این آزمایش فکری ارزش بررسی دارد، زیرا گزینه های کمتر تخیلی برای کربن زدایی هوانوردی مشکلات خاص خود را دارند.
Climeworks
Climeworksیک شرکت مستقر در زوریخ می گوید جدید است جذب مستقیم هوایی فناوری (DAC) میلیون ها تن دی ا،ید کربن را تا پایان دهه حذف خواهد کرد. آنها آ،ین امکانات در نهایت 36000 تن CO تولید خواهد کرد2 هر سال خارج از هوا فناوری جدید DAC آنها بر یک جاذب جدید (ماده ای که CO را جذب می کند) متکی است2) با هندسه ای که اصلاح شده است تا سطح بیشتری را در معرض هوا قرار دهد و دو برابر CO CO را جذب کند.2. طرح جدید ساختار واحدهای جمع کننده آنها را از قفسه های سه طبقه به یک طرح مکعب مانند تغییر می دهد، با چهار دیوار جمع کننده که یک شفت مرکزی را احاطه کرده اند. اینها در پروژه Cypress DAC Hub، پروژه ای با بودجه و، انرژی ایالات متحده برای ایجاد اولین مرکز حذف دی ا،ید کربن یک میلیون تنی در ایالات متحده.
آلفرد هی،/NREL
پنل های خورشیدی برای ماندگاری ساخته شده اند به منظور مقاومت در برابر آب و هوای سخت، تغییر دما و فرسودگی ناشی از چندین دهه استفاده، نیاز به یک مهر و موم محکم روی خود دارند. فتوولتائیک مواد ا،ر سازندگان این مهر و موم را با افزودن لایه های پلیمری ،بنده بین شیشه ها ایجاد می کنند. اما حذف این پلیمرها به طور باورن،ی دشوار می شود پایان از عمر یک پنل خورشیدی محققان در ایالات متحده آزمایشگاه ملی انرژی های تجدیدپذیر راهی برای ذوب شیشه بدون پلیمر، ذوب آن با فمتوث،ه پیدا کرده اند لیزرها. این پرتو شدید فوتون، جذب نوری شیشه را تغییر می دهد و پ،مای کوچکی از اتم های شیشه یونیزه تولید می کند که ورقه های شیشه را با هم ذوب می کند. این روش جدید پنل های خورشیدی را ایجاد می کند که عمر طول، تری دارند و بازیافت آن ها راحت تر است.
STDCT در NUS
مراکز داده به ویژه در آب و هوای گرم تر، انرژی گیر هستند. اما محققان در سنگاپور اکنون در حال آزمایش راه هایی برای خنک ، پایدار آنها هستند. همکاری بیش از 20 شرکت فناوری، دانشگاه و سازمان ،تی با هم در بستر آزمایشی مرکز داده پایدار گرمسیری. آنها در حال آزمایش یک دستگاه جدید هستند StatePoint Liquid Cooling سیستمی که در آن یک غشای ریز متخلخل آبگریز یک مبدل حرارتی مایع به هوا ایجاد می کند که آب را سرد می کند. این سیستم در محیط های گرم و مرطوب موثرتر است زیرا به جای هوای سرد آب سرد تولید می کند. محققان همچنین یک نمونه اولیه را آزمایش خواهند کرد مبدل حرارتی و جرمی با پوشش خشک کن، پوشیده از ماده خشک کننده ای است که بخار آب را از هوای عبوری از آن جذب می کند و هوا را خشک می کند تا مرکز داده رطوبت را از بین ببرد. آنها امیدوارند در آینده این فناوری های صرفه جویی در انرژی را به مراکز داده استوایی در سراسر جهان بیاورند.
از مقالات سایت شما
مقالات مرتبط در سراسر وب
منبع: https://spect،.ieee.org/top-climate-tech-stories-2024