10 інновацій, які можуть врятувати людство від виснаження земних ресурсів

0
447
Башня Warka Water

Оскільки населення Землі продовжує зростати, а кількість земних ресурсів неухильно продовжує скорочуватися, стає все більш важко виробляти енергію, їжу і чисту воду. Однак прогрес нових технологій відкриває перед людством нові шляхи процвітання в умовах обмежених ресурсів планети.

1. Вежа Warka Water

 Башня Warka WaterЕфіопія має найменший доступ до чистої питної води серед усіх африканських країн. Жінкам і дітям доводиться здійснювати багатогодинні «подорожі» кожен день, щоб набрати води, яка часто є дуже каламутною і забрудненою відходами життєдіяльності худоби та інших тварин.

Вежа «Warka Water» була розроблена двома італійськими інженерами і заснована на дуже простому принципі. Вона вловлює водяну пару з повітря шляхом конденсації. 9-метрова конструкція, яка виготовлена ​​з бамбука і спеціальної поліетиленовою тканини, збирає краплі води. Вона важить близько 60 кілограмів і може бути змонтована чотирма людьми протягом буквально кількох годин. Кожна подібна вежа може виробляти близько 100 літрів чистої, свіжої води щодня без найменших зусиль.

2. Енергетична вежа

Энергетическая башняЕнергетична вежа — концепція, заснована на тому ж принципі, що і сонячна вежа, що працює на висхідних потоках повітря. Однак, вона працює абсолютно протилежним чином. Замість підігріву повітря на землі, вона охолоджує повітря, щоб те спускалося вниз. Щоб досягти подібного ефекту, вчені розпилюють воду на верхівку вежі, імітуючи дощ. Падаюче вниз охолоджене повітря обертає лопаті турбіни біля основи башти.

Подібна вежа повинна бути дуже високою — близько 1000 метрів у висоту, що майже в три рази вище Емпайр-Стейт-Білдінг і приблизно на 20 відсотків вище, ніж найвища будівля у світі — Бурдж-Халіфа. Незважаючи на розміри, вона була б відносно недорогою. Крім вироблення електроенергії, вежа також змогла б скоротити витрати з опріснення води приблизно на 50 відсотків.

3. Біохолодільнік

БіохолодільнікЗвичайні побутові холодильники, навіть екологічні моделі, споживають близько 8 відсотків усієї використовуваної середньостатистичною людиною електроенергії. З моменту появи ідеї холодильника в 1748 році і перших прототипів цих пристроїв в 1920-і роки холодильна техніка не особливо змінилася.

Конструкції холодильників, звичайно, відрізняються, але всі вони працюють на хімічних хладагентах, які становлять значну небезпеку для здоров’я. У 2010 році на конкурсі Electrolux Design Lab молодий російский дизайнер Юрій Дмитрієв представив свою ідею холодильника майбутнього. Їжа в ньому повинна вміщатися в біополімерний гель, який поглинає тепло їжі і виробляє з нього світло. У такого холодильника немає двигуна, а 90 відсотків від його обсягу може бути використане як простір для зберігання продуктів.

4. Детонатор Mine Kafon

Детонатор Mine KafonБільше 50 мільйонів мін досі перебувають у землі таких країн, як Ангола, Камбоджа, Афганістан, Ірак і Мозамбік. Люди як і раніше регулярно наступають на них і позбавляються кінцівок або навіть життя. Знешкодження навіть однієї міни коштує близько $ 1200. Враховуючи, що тільки в одній Анголі є більше 20 мільйонів неразмінірованних пристроїв, то країні потрібно більше $ 24 млрд на розмінування.

Афганський інженер Масуд Хасані побудував недорогий детонаційний пристрій. При вазі в 70 кілограмів, цей пристрій досить важкий, щоб активувати міну, але досить легкий, щоб приводитися в рух вітром. Пристрій, зроблений з бамбука і біорозкладаного пластика, виглядає як кульбаба, а рухається, як перекотиполе. Пристрій може підірвати три або чотири міни перш, ніж зруйнується. Вартість Mine Kafon складає всього $ 40.

5. Аерогель

АерогельАерогель являє собою твердий матеріал, виготовлений з силікагелю шляхом видалення всієї рідини. При цьому молекулярна структура речовини залишається недоторканою. Цей матеріал на 99,98 відсотків складається з повітря, що робить його надзвичайно легким, але дуже крихким. Аерогель може витримати вагу в 4000 разів більше власної, але при цьому його легко зламати, просто зігнувши. Зараз аерогель використовується в області розвідки і освоєння космосу, для збору кометного пилу та ізоляції космічних кораблів. Вчені намагаються з’ясувати, як зробити аерогель більш стійким до зовнішнього впливу, щоб знайти йому більш широке застосування.

6. Сойлент

СойлентДля приготування хорошої їжі потрібно чималий час. При цьому звичайна їжа містить багато жирів і зайвих калорій. Група молодих американських підприємців вирішила виправити цю проблему, замінивши звичайну їжу сумішшю мінералів і поживних речовин, необхідних організму. Сотні людей зазнали напій «сойлент», харчуючись виключно ним протягом декількох місяців. При цьому вони відчували себе краще, ніж будь-коли. Продукт досить дешевий у виробництві і його легко зберігати. А порція такої їжі коштує всього $ 3.

7. Біолюмінесценція

БіолюмінесценціяВчені намагаються передати рослинам здатність тварин, таких як медузи і світлячки, створивши дерева, які світяться в темряві. Метою цього експерименту є заміна вуличних ліхтарів у містах. Щоночі на вуличне освітлення витрачаються величезні гроші і великі обсяги палива, тому за допомогою природного світіння можна заощадити мільярди. Поки вдалося змусити світитися тільки крихітні кімнатні рослини.

8. Реактор біжучої хвилі

 Реактор бегущей волныЯдерна енергетика — дуже ефективний спосіб вирішити дилему викидів вуглекислого газу в атмосферу. Незважаючи на те, що кілька катастроф (Чорнобиль в 1986 році і Фукусіма в 2011 році) викликали страх і недовіру до технології, ядерна енергія в цілому набагато безпечніше і чистіше, ніж зазвичай використовувані види енергії. Але у ядерної енергії є своя власна проблема ресурсів. У ній використовується порівняно рідкісний ізотоп урану, уран-235.

Збіднений ізотоп урану-238 є побічним продуктом ядерного ділення і зазвичай вважається відходом, придатними тільки для створення зброї. Компанія TerraPower розробляє новий тип реактора, що працює на урані, який складає близько 99 відсотків відходів ядерних реакторів. В одних США зараз існує більше 825 000 тонн цього матеріалу.

9. Сонячна плита

Сонячна плитаСонячна плита — дешевий і екологічно чистий пристрій, здатний концентрувати сонячні промені на певній точці за допомогою дзеркал. Їжа на ній буде готуватися всього на 10-15 відсотків довше в порівнянні із звичайною плитою, але для такої плити не потрібно абсолютно ніякого палива. У країнах, що розвиваються, де у багатьох людей немає доступу навіть до базових зручностей, необхідним для комфортного життя, подібна самодостатня піч буде цінуватися на вагу золота.

10. Хиткі платформи

Колеблющиеся платформыКолеблющиеся платформыОсновною проблемою поновлюваних джерел енергії, таких як вітряні турбіни та сонячні батареї, є те, що вони вимагають величезної кількості простору для вироблення достатньої кількості електроенергії. Також вони негативно впливають на природну красу пейзажу. Пара вітрових турбін на вершині зеленого пагорба або на тлі засніжених гір виглядає цілком красиво і природно, то тисячі таких турбін в невеликому просторі виглядають жахливо.

Відповіддю на це питання може стати розміщення турбін на плаваючих платформах далеко від берега. Художник Фелікс Чонг представив свій проект «Хиткі платформи», які будуть плавати по морю і використовувати силу вітру завдяки вітрилам. При цьому вони також будуть поглинати енергію приливів і відливів за допомогою установок у своїй підводній частині. Більше того, навіть якщо людина пройде по поверхні такої платформи, то вона виробить електроенергію.