https://bodybydarwin.com
Slider Image

כמה רעיונות חריגים לניקוי מכוניות, משאיות, אוניות ומטוסים

2021

לפני כמעט מאה, השיג המהנדס הגרמני אנטון פלטנר ספינה אל הים. "ללא מפרשים או קיטור, כמו ספינת רפאים, היא עברה בצורה מסתורית דרך המים ללא שום אמצעי הנעה גלויים על פי מאמר משנת 1925 שהופיע בכתב העת Science Popular Monthly . הספינה שייטה בשתיקה, מבלי שתפץ דבר באוויר. שני צילינדרים מסתובבים ענקיים למראה, התרוממו מהסיפון שלה כאשר "הספינה חרשה את דרכה במים הגסים של הבלטי, כמעט פי שניים ממהירותה הקודמת".

פלטנר השתמש בצילינדרים האלה - המכונים מפרשי רוטור - כדי להניע את ספינתו, תוך שהוא רותם את אותו מקור שהוביל לראשונה כלי שיט בים מאות שנים קודם לכן כשהחלו להפליג: הרוח. בזמנו, המצאתו לא הצליחה להתחרות בקיטור, בפחם ובסופו של דבר במנוע הדיזל המודרני. אולם כיום, ככל שהעולם מתמודד עם שינויי אקלים, על ענף הספנות - אכן כל ענף התחבורה הגלובלי - למצוא דרכים להיגמל מדלקים מאובנים ומעבר לאנרגיה נקייה יותר. בין המאמצים הללו, הרעיון הישן של פלטנר צבר משיכה חדשה.

"מי היה מאמין שמאות שנים אחר כך נבחן היטב כיצד לרתום את כוח הרוח לספינות כוח?" אומר בריאן קומר, חוקר בכיר בתוכנית הימית של המועצה הבינלאומית לתחבורה נקייה. "בהתחלה, כל הספינות פליטות אפס תוך שימוש בכוח אנושי" אנרגיות "או ברוח. עכשיו, במאמץ להפחית עלויות וההשפעות הסביבתיות, אנו מתחילים לראות שימושים חדשניים בכוח הרוח, כולל הרוטור. נדמה שהגענו למעגל מלא. "

תחום התחבורה מהווה כמעט רבע מהפחמן הדו-חמצני וגזי חממה אחרים המוזרמים לאטמוספרה. ובכל זאת, האנרגיה מזיזה את המכוניות, המשאיות, האוטובוסים, הרכבות, הספינות והמטוסים שלנו, כל מה שאנחנו תלויים בו כדי לספק מזון ומוצרי צריכה, לנסוע לעבודה, לצאת לקניות, להביא את הילדים לבית הספר ולתרגול הכדורגל, טסו את מיובשי העבודה לחופשה המיוחלת. אנשים לא מתכוונים לנטוש את כלי הרכב שלהם בזמן הקרוב, ואם אנשים לא יכולים לשנות, הרכבים חייבים.

המומחים מסכימים כי על ענף התחבורה לעבור שינויים מהותיים, החל מהיום, אם נמשיך להתחמם ל -1.5 מעלות צלזיוס, היעד שנקבע על ידי הסכם האקלים בפריס. "עלינו להתחיל את המעבר הטכנולוגי בתעבורה באופן מיידי ובקצב גבוה מאוד כדי לא להיפטר מיעדי האקלים הפאריסיים של פריז, אומר יוהנס פגנוקוף, מדען ומומחה למערכות רכב במרכז הגרמני לחלל האוויר.

התחבורה כיום תלויה עדיין רבות בדלקים מאובנים, כאשר חלקם הקטן בלבד מבוסס על חשמל. עלינו לשנות עמוקות את מערכות התחבורה הנוכחיות שלנו לעבר עתיד נייטרלי פחמן, אומר פגנקופף.

על פי המועצה הבינלאומית לתחבורה נקייה, ספינות מהוות כ -3% מפליטות CO 2 ברחבי העולם. מומחים בענף הספנות חושבים שטכנולוגיות בסיוע רוח - מפרשי רוטור ביניהן - יסייעו לספינות להגיע ליעדי הפחתת פליטות שנקבעו על ידי הארגון הימי הבינלאומי. הקבוצה קראה להוריד את פליטת הפחמן ב -50 אחוז עד שנת 2050 לעומת רמות 2008.

אוניות חמושים במפרשי רוטור לא יהיו חסרי דלק מאובנים, אך הטכנולוגיה עשויה לסייע לבלום את השימוש בדלק וזיהום. בנוסף למפרשי הרוטור, אוניות יכלו לפרוס גם חידושים כמו מפוח לשאיבת בועות אוויר מתחת לספינה ולרוחב חלק מהגוף, תוך הפחתת הגרירה ובכך כמות הכוח הדרושה למנועים הראשיים.

מעבר למשלוח, Pagenkopf סבור כי מצבי תחבורה אחרים חייבים להיות מופעלים באמצעות חשמל. לשם כך, הוא מאמין שאנשים צריכים להסתמך יותר על רכבות במקום על מכוניות ומטוסים, מכיוון שרוב הרכבות כבר משתמשות בחשמל. יום אחד, הוא מקווה שזה יהיה נכון גם למטוסים ואוניות. "הנעה חשמלית של סוללות ותאי דלק למטוסים ואוניות לטווח קצר ובינוני תקבלו תאוצה", הוא אומר.

חלק מהמטוסים לטווח הקצר כבר משתמשים בכוח שמקורו בסוללות בטיסות למרחקים קצרים הנוסעים רק מעט נוסעים. והתעשייה לקחה למעשה את הרעיון של מטוסים חשמליים בדרכים רבות ומשמעותיות, אומר פיל אנסל, פרופסור להנדסת אווירונאוטיקה וחלל באוניברסיטת אילינוי באורבנה-שמפיין. "הרבה קבוצות בתעשייה שונות עורכות כיום מחקר פנימי על מושגי מטוסים חשמליים."

עם זאת, ישנם מכשולים מרכזיים להתגבר עליהם לפני שהסוללות יטוסו באופן שגרתי במטוסי חשמל, במיוחד בטיסות ארוכות יותר. הסוללות הנוכחיות כבדות מכדי לשאת מטוסים רחוק מאוד; על מחקר להתמקד בהקלתם. בגלל החסרונות הללו, מדענים בוחנים אפשרויות אחרות, כולל מערכות היברידיות המזווגות סוללות עם דלק.

שיאנגו לי, פרופסור להנדסת מכונות ומכטרוניקה באוניברסיטת ווטרלו, עובד על משהו דומה, ומזדך סוללות לתאי דלק לשימוש במכוניות. הוא מאמין שהמערכת שלו תחזיק מעמד פי עשרה מתאי דלק נוכחיים וניתן לייצר אותה בזול מספיק כדי להחליף בסופו של דבר מנועי גז קונבנציונליים. המערכת מורכבת מסוללה ושלוש יחידות תאי דלק בגודל זהה המשתנות בינן לבין עצמן, תלוי בכמות ההספק הדרושה.

"במהלך נהיגה במהירות נמוכה, הסוללה מספקת את הכוח", אמרה לי. "אחת משלוש יחידות תאי הדלק תופעל אם רמת האנרגיה של הסוללה נמוכה או הסוללה אינה מספיקה, ותפוקת תאי הדלק תשמש בחלקה לנהיגה ובחלקה לטעינת הסוללה. אם הרכב מהיר, שניים משלושת תאי הדלק היו מופעלים, ובעומס מלא כל שלושת תאי הדלק היו מופעלים. . אך הוא אומר שתאי הדלק ככל הנראה יחזיקו מעמד מכיוון שרכב זקוק לעוצמה מלאה רק סביב אחד- שלישית.

באופן דומה, עמית חאג'פוור, עמית חברת ווטרלו, לי פיתח טכנולוגיית שסתומים חדשה המגדילה את היעילות של מנועי בעירה פנימית קונבנציונלית ביותר מעשרה אחוזים. הוא גם יצר מערכת סוללות הרותמת ואוחרת חום שרכב יוצר כאשר הוא בולם, אך עדיין מאפשרת ליחידות קירור ומזגנים לפעול בזמן סרק.

מנועי ההבראה יהיו כוח הסוס של הובלות כבדות עוד שנים רבות, . בנוסף, לרכבים הנוכחיים המשמשים במיוחד באוטובוסים עירוניים או ציי רכב יש לפחות עשור נוסף של אורך החיים. כל טכנולוגיה שתוכל להפחית את צריכת הדלק ופליטת כלי רכב כאלה תשפיע מאוד על הפיכת מערכת התחבורה לירוקה יותר.

מרלן סימונס כותבת עבור Nexus Media, חוט חדשות מורכב המכסה אקלים, אנרגיה, מדיניות, אמנות ותרבות.

מדענים רוצים לדעת אם גירושי הוריך מחלים אותך

מדענים רוצים לדעת אם גירושי הוריך מחלים אותך

הדברים המוזרים ביותר שלמדנו השבוע: במבי צמא דם ועופות בגובה 12 מטר

הדברים המוזרים ביותר שלמדנו השבוע: במבי צמא דם ועופות בגובה 12 מטר

בני אדם דלקו את החום הקטלני של הקיץ האחרון

בני אדם דלקו את החום הקטלני של הקיץ האחרון