ენერგია

მოგვიწევს უშუქოდ ყოფნა, როდესაც გაზის, ნავთობისა და ნახშირის მარაგები ამოიწურება? მსოფლიო ენერგომომწოდებლები უპირატესად ჯერაც წიაღისეულ ნედლეულს იყენებენ. თუმცა ელექტრომომარაგების უზრუნველყოფა განახლებადი ენერგიითაც შესაძლებელია. თუ როგორ, ამას რამდენიმე სამრეწველო საწარმოსთან ერთად ფრაუნჰოფერის საზოგადოების მკვლევარები გვიჩვენებენ მოდელზე ჩატარებული ცდისას:

ათობით ენერგომწარმოებელი, რომელიც იყენებს მზის, ქარის ენერგიასა და ბიოგაზს, ინტერნეტის მეშვეობით ერთ კომბინირებულ ელექტროსადგურად ერთიანდება. ცენტრალური მართვა უზრუნველყოფს მომარაგების დეფიციტისგან დაცვას უმზეობისას ან უქარობისას. გარდა ამისა, იგი უზრუნველყოფს ჭარბი ენერგიის შენახვას და, საჭიროებისამებრ, მის ქსელში გაშვებას.

მანათობელი შპალერი, სურათები და ელასტიური აპკები, ვარვარა ნათურებისა თუ მოციმციმე ნეონური ნათურების ნაცვლად - ორგანული შუქდიოდების (შემოკლებით - OLEDs) გამოყენების სპექტრი, შეიძლება ითქვას, უსაზღვროა. ისინი უკვე იხმარება, მაგალითად, მობილური ტელეფონებისა და MP3-ფლეერების ეკრანებზე. OLEDs შედგება ძალზე თხელი ნახევრად გამტარი ხელოვნური მასალის ფენებისგან, რომლებსაც უფრო ნაკლები ენერგია ესაჭიროება და რომელთა წარმოებაც უფრო იაფი ჯდება, ვიდრე ტრადიციული შუქდიოდებისა. მათი გამოყენება ელსატიურ ეკრანებზეც შეიძლება.

მართალია, ჯერ-ჯერობით OLEDs შედარებით ნაკლები ხანგამძლეობა აქვს, მაგრამ მკვლევარები დრეზდენში, პოტსდამსა და მაინცში მუშაობენ იმაზე, რომ OLEDs უფრო გამძლე, საიმედო და სხივოსანი გახადონ.

ვიდეოზე გადასვლა: „OLED - მცირე მოკლეკულებისგან მიღებული შუქი“

მზის ენერგიის სისტემის ფრაუნჰოფერის ინსტიტუტში 2014 წელს მკვლევარები მსოფლიო რეკორდს ამყარებენ: მათი სოლარული მოდული 36,7 პროცენტიან მარგი ქმედების კოეფიციენს აღწევს!

ეს ე.წ. კონცენტრატორ-მოდული შედგება მზის შუქის შემკრები ლინზებისგან და მათ ქვეშ მოთავსებული განსაკუთრებით ეფექტური მზის ელემენტებისგან. ეს ოთხმაგი მზის ელემენტები მოიცავს რამდენიმე, ნახევრად გამტარ ფენას, რომლებიც მზის შუქის სხვადასხვა სიგრძის ტალღებს შთანთქავს. ამგვარად, ეს ელემენტები მზის შუქის უფრო ფართო სპექტრს იყენებს, ვიდრე სილიციუმის კლასიკური მზის ელემენტები.

ენერგია ყველასთვის? ამის გაიფქრებაც კი შეუძლებელი იყო 150 წლის წინ, ვინაიდან შორ მანძილებზე ენერგიის ტრანსპორტირებისთვის, მისი დენად გარდაქმნა და გენერატორია საჭირო. მრავალი მკვლევარი ცდილობს ისეთი აპარატის შექმნას, რომელსაც მაგნიტურ ველში ელექტროსადენის ბრუნვის შედეგად კინეტიკური ენერგიის ელექტროენერგიად გარდაქმნა შეუძლია.

თუმცა გარღვევას მხოლოდ ინჟნერი ვერნერ ფონ სიმენსი (Werner von Siemens) ახდენს 1866 წელს. მისი დინამოელექტრული მანაქანა „თვითაღგზნების“ პრინციპით ფუნქციონირებს: მას არ სჭირდება საწყისი დენის გარედან მიწოდება, იგი იყენებს ელექტრომაგნიტებში არსებულ ნარჩენ მაგნეტიზმს, რაც საკმარისია თავდაპირველად სუსტი ძაბვის ინდუცირებისთვის, რომლიდანაც მოედინება დენი, რომელიც მაგნეტიზმს კიდევ უფრო აძლიერებს. ამგვარად შესაძლებელი ხდება მანქანის წონის 85 პროცენტით, ხოლო ფასის 75 პროცენტით შემცირება. ეს გახლავთ ყოვლისმომცველი ელექტრომომარაგების საწინდარი და მხოლოდ ერთ-ერთი იმ მრავალ ინოვაციურ იდეათაგან, რომლებიც საფუძველს უყრის სიმენსის კონცერნის მსოფლიო წარმატებას.

რა რაოდენობის ელექტროენერგიის წარმოება შეუძლია ქარის ელექტროსადგურს? ჯერ კიდევ 1919 წელს დენის მკვლევარი ალბერტ ბეტცი (Albert Betz) გამოითვლის, რომ შეუძლებელია ქარის ენერგიის 59 პროცენტზე მეტის გარდაქმნა სასარგებლო ენერგიად. ამ მაჩვენებელთან მაქსიმალურად მიახლოების მიზნით, გეტინგენელი მეცნიერი აეროდინამიკურ მილში ფრთის სხვადასხვაგვარ პროფილებს იკვლევს და უკვე 1930 წელს კურტ ბილაუსთან (Kurt Bilau) ერთად შეიმუშავებს ქარის ელექტროსადგურის ოპტიმალურ ფრთებს.