Волноэнергетике и . Но Мать Природа готова предоставить нам бесконечное множество кроме тех, что мы используем сегодня. Чистая, «зеленая» энергия повсюду вокруг нас в мире природы, и ученые лишь только начали давать ответы на вопрос, как ее следует накапливать для последующего использования. Представляем вниманию перечень из 10 настоящих источников альтернативной энергии, о которых вы, возможно, пока ничего не знаете.

Энергия соленой воды

Ее называют энергией , осмотической или синей энергией, и это один из самых многообещающих новых источников возобновляемой энергии, которую пока еще не удалось в полной мере обуздать. Для воды требуются громадные мощности. Однако они генерируются и при обратном процессе, когда соленая вода добавляется в пресную. При помощи процесса под названием «обратный электродиализ» электростанции на соленой воде по всему миру смогут накапливать эту энергию во время ее появления в устьях рек.
Гелиокультура

Этот революционный процесс под названием «гелиокультура» был разработан компанией «Joule Biotechnologies», и он производит топливо на основе углеводорода путем соединения солоноватой воды, питательных веществ, фотосинтезирующих организмов, диоксида углерода и солнечных лучей. В отличие от масел, полученных из водорослей, гелиокультура производит непосредственно топливо в форме этанола или , которое не требует очистки. По сути, метод использует природный процесс фотосинтеза, благодаря чему и получается готовое топливо.
Пьезоэлектричество

Так как численность мирового населения приближается к колоссальной отметке в 7 миллиардов, обуздание кинетической энергии движений человека может стать отличным источником. По сути, – это способность некоторых материалов генерировать электрическое поле в ответ на механическое воздействие. Расположив плитки из пьезоэлектрического материала вдоль переполненных улиц или даже просто на подошве обуви, можно получать электричество с каждым сделанным шагом, благодаря чему люди станут настоящими ходячими электростанциями.
Преобразование тепловой энергии океана

Преобразование тепловой энергии океана – это гидроэнергетическая система, использующая разницу температур между донными и поверхностными водами для производства тепловой энергии. Ее можно накапливать при помощи дрейфующих платформ или барж, используя возможности тепловых слоев между глубинами океана.
Людские нечистоты

Энергия из ? Даже людские нечистоты можно использовать для создания электрического тока или топлива. В Осло, Норвегия, уже реализуются планы по обеспечению общественных автобусов такой энергией. Электричество можно получить из канализационных отходов при помощи микробных топливных элементов. Они используют биоэлектрохимическую систему, которая формирует электроток, имитируя природное взаимодействие бактерий. Конечно, нечистоты можно использовать еще и как органическое удобрение.
Энергия сухих горячих пород

Энергия сухих горячих пород – это новый вид геотермальной энергии, который работает вследствие закачивания холодной соленой воды в скальные породы, разогретые теплом мантии Земли, и распада радиоактивных элементов из коры. Когда вода нагревается, генерируемую энергию можно превратить в электричество при помощи паровой турбины. Преимущества энергии горячих сухих пород в том, что получаемую мощность можно легко контролировать, а также обеспечивать ее подачу круглые сутки.
Энергия испарений

Ученые, вдохновленный природными механизмами растений, изобрели , который способен собирать электроэнергию из испаряющейся воды. В листья можно закачивать пузырьки воздуха, генерируя при этом ток благодаря разнице электротехнических свойств воды и воздуха. Это исследование может открыть более грандиозные возможности, а именно накапливание энергии испарений.
Вибрации, вызванные вихреобразованием

На изобретение этого вида возобновляемой энергии, использующего медленные водные течения, ученых вдохновили движения рыб. Такую энергию можно получить во время прохождения воды через систему прутьев. Вихри, или водовороты, формируют все время изменяющуюся водную среду, в которой предмет поднимается вверх или опускается в воду, или же его болтает из стороны в сторону, благодаря чему создается механическая энергия. Аналогичным образом рыба изгибает свое тело, чтобы скользить в вихрях, созданных телами других рыб впереди, по сути, двигаясь в попутном потоке собратьев.
Разработка Луны

Гелий-3 – это легкий нерадиоактивный изотоп, обладающий громадным потенциалом генерирования относительно чистой энергии в ходе термоядерного синтеза. Одна проблема – его мало на Земле, но зато в изобилии на Луне. В настоящее время готовится множество проектов по разработке нашего спутника для получения этого ресурса. Например, российская ракетно-космическая корпорация «Энергия» объявила, что считает лунный гелий-3 потенциальным экономическим ресурсом, который будет добываться к 2020 году.
Солнечная энергия в космосе

Так как солнце излучает энергию в космос круглые сутки, вне зависимости от погоды, времени дня и года, а также без фильтрующего эффекта атмосферных газов Земли, есть предложения расположить и направлять энергию вниз для использования на Земле. Технологические новинки предусматривают беспроводную передачу, что станет возможным благодаря микроволновому излучению.

Большинство людей согласится с тем, что рано или поздно человечеству придется отказаться от органического топлива. Оно является главной причиной войн и политической нестабильности, загрязнения окружающей среды и глобального изменения климата. К счастью, ученые уже в течение многих лет исследуют альтернативные источники энергии, такие как сила солнца, ветра и воды. Но ветроэнергетические установки и солнечные панели по-прежнему являются гораздо более дорогими по сравнению с переработкой нефти и угля, более того они пригодны далеко не для всех регионов.

Поэтому исследователи не прекращают поиск новых решений, новых перспективных источников дешевой энергии, постепенно обращая свое внимание на менее распространенные методы. Некоторые кажутся довольно необычными, некоторые - откровенно глупыми, нереалистичными, а то и отвратительными.

«Я считаю, для того, чтобы справиться с неотвратимо надвигающимся энергетическим кризисом, нам нужно мыслить нестандартно, - говорит Бобби Самптер, ведущий специалист теоретической химии Национальной лаборатории Оак Ридж (OakRidgeNationalLaboratory).

Творческий подход в поиске нетрадиционных источников энергии приближает нас к решению проблем энергетической безопасности. И не обязательно это должны быть масштабные национальные проекты. Нет ничего плохого в решениях, рассчитанных на применение на более мелком уровне - к примеру, в отдельных деревнях или поселениях в развивающихся странах.

«Нельзя упускать ни одну идею. Мы должны поощрять нестандартные подходы», - настаивает Диего дель Кастилло Негрете, ведущий специалист подразделения энергии термоядерного синтеза Национальной лаборатории Оак Ридж.

Здесь представлены десять самых удивительных источников энергии, которые шагают далеко за грань обыденного. Но кто знает: возможно, однажды ваш ноутбук будет работать на сахаре, автомобиль ездить на бактериях, а ваш дом будет обогревать энергия мертвых тел.

Сахар

Засыпать сахар в бензобак автомобиля считается старой и не самой безобидной шуткой, которая может серьезно повредить двигатель. Но однажды сахар может превратиться в превосходное топливо для вашего автомобиля. Специалисты кафедры химии Виргинского политехнического института работают над технологией выработки из сахара водорода, который может использоваться в качестве более чистого и дешевого топлива, не выделяющего токсичных веществ и даже какого-либо сопутствующего запаха. Ученые смешивают сахар, воду и тринадцать мощных ферментов в реакторе, вырабатывающем из смеси водород, и отслеживают следы углекислого газа.

Водород может улавливаться и закачиваться в топливную батарею для производства энергии. В результате процесса образуется в три раза больше водорода, чем при использовании традиционных методов, что напрямую влияет на себестоимость технологии.

К сожалению, прежде чем потребители смогут заправлять свои автомобили сахаром, пройдет еще лет десять. В краткосрочной перспективе более реалистичным кажется конструирование батарей на основе сахара для ноутбуков, сотовых телефонов и другой электротехники. Такие батареи будут работать дольше и надежнее современных аналогов.

Солнечные ветры

Объемы энергии, в сто миллиардов раз большие, чем сейчас потребляет все человечество вместе взятое, находятся буквально под рукой. Это энергия солнечных ветров - потоков заряженных ионизированных частиц, испускаемых Солнцем. Брук Хэрроп, физик Вашингтонского государственного университета в городе Пуллман и Дирк Шульце-Макух из Вашингтонского государственного института исследования природных ресурсов и окружающей среды полагают, что смогут захватывать летящие частицы при помощи спутника, вращающегося вокруг Солнца по земной орбите.

Согласно их проекту, спутник, названный ими Дайсон-Хэрроп, будет содержать длинный медный провод, заряжаемый от находящейся здесь же батарей, для создания магнитного поля, способного выхватывать электроны из потока солнечного ветра. Энергия электронов будет передаваться со спутника на Землю при помощи инфракрасного лазера, на который не будет влиять земная атмосфера.

В реализации проекта существуют и некоторые препятствия, с которыми ученые пытаются сейчас справиться. Во-первых, необходимо решить вопрос, как защитить спутник от космического мусора. Во-вторых, земная атмосфера все же может поглотить часть энергии, передаваемой с такого огромного расстояния. Да и сама задача нацеливания инфракрасного луча в точно выбранное место совсем не простая задача.

Данная разработка имеет большие перспективы в обеспечении энергией космических аппаратов.

Моча и экскременты

Большинство людей считают, что кал и моча должны быть моментально ликвидированы. Однако экскременты, вырабатываемые как людьми, так и домашними животными, содержат газ метан, не имеющий ни цвета, ни запаха, но способный вырабатывать энергию не хуже природного газа.

Идеей превращения собачьих экскрементов в энергию увлечены, как минимум, две исследовательские группы - одна в Кембриджском университете (штат Массачусетс), вторая, представленная специалистами компании «NorcalWaste», в Сан-Франциско. Обе группы предлагают владельцам собак использовать во время выгула своих питомцев биоразложимые пакеты для уборки продуктов их жизнедеятельности. Затем пакеты выбрасываются в специальные контейнеры, так называемые «реакторы», где и будет происходить выработка метана, который может использоваться, к примеру, для освещения городских улиц.

На молочных фермах Пенсильвании в качестве нового источника энергии рассматривается навоз домашнего скота. Шесть сотен коров производят почти 70 тыс. килограмм навоза в день, что - при использовании его как источника метана - позволит ферме экономить порядка 60 тыс. долларов в год. Биоотходы могут использоваться не только как удобрения, но и для освещения и обогрева жилищ. А американская ИТ-компания «Hewlett-Packard» недавно выпустила пресс-релиз, в котором рассказывала, как фермеры могут повысить свой доход, сдавая землю в аренду интернет-провайдерам, которые могут использовать энергию метана для своих компьютеров.

Отходы человеческой жизнедеятельности не менее эффективны. В Бристоле, Австралия, был представлен Volkswagen-«жук», работающий на метане, выработанном на заводе по очистке сточных вод. А по оценкам инженеров британской компании «WessexWater», биоотходы из 70 домов могут дать достаточно метана для того, чтобы автомобиль мог проехать без остановки 16 тыс. километров.

И не стоит забывать и о моче. Исследователи факультета инженерии и физических наук Университета Гериот-Ватт (Эдинбург, Шотландия) ищут способ создания первой в мире топливной батареи, работающей на моче. Данная технология может найти свое применение в космической и военной отрасли, давая возможность производить энергию на ходу. Мочевина является доступным и нетоксичным органическим веществом, богатом азотом. Так что, да, фактически люди являются носителем химического соединения, способного служить источником энергии.

Люди: живые и мертвые

Когда в следующий раз вам придется ехать в переполненном вагоне метро в жаркий летний день, постарайтесь не раздражаться, а лучше задумайтесь о том, что тепла, производимого вашим телом достаточно для обогрева целого здания, со всеми его офисами, квартирами и магазинами. По крайней мере, такого мнения придерживаются в Стокгольме и Париже. Государственная компания по управлению недвижимостью «Jernhuset» обдумывает план использования тепла, выделяемого пассажирами поезда метро, проходящего через Центральную станцию Стокгольма. Тепло будет нагревать бегущую по трубам воду, которая поступает в вентиляционную систему зданий. А владелец недорогого жилого комплекса в Париже планирует обогреть с помощью пассажиров метро семнадцать квартир недалеко от центра Помпиду.

Как ни удивительно, не менее жизнеспособным оказывается и проект, использующий энергию мертвых тел. Таким методом пользуется британский крематорий, обогреваемый самими «клиентами». Газ от сжигания органических материалов и раньше захватывался системой для очистки от ртути, но теперь тепло стали пропускать по трубам для обогрева здания.

Вибрации

Сходи на вечеринку и помоги окружающей среде - под таким лозунгом можно популяризовать новую стратегию. Клуб «Watt» в Роттердаме (Голландия) использует вибрации пола от ходящих и танцующих людей для питания светового шоу. Это достигается путем использования пьезоэлектрических материалов, способных под давлением преобразовывать вибрации в электрический ток.

Военные силы США также заинтересованы в использовании пьезоэлектриков для получения энергии. Они помещают их в солдатские ботинки для энергопитания радиоприемников и других портативных электрических устройств. Несмотря на большой потенциал, данная технология не слишком широко распространена. В основном, из-за своей дороговизны. На установку напольного покрытия на 2500 кв.м. из пьезоматериалов первого поколения клуб «Watt» потратил 257 тыс. долларов, которые так и не смогли окупиться. Но в будущем покрытие будет усовершенствовано для увеличения объема вырабатываемой энергии - и танцы станут по-настоящему энергичными!

Шлам

Только в одной Калифорнии в год вырабатывается более 700 тысяч тонн шлама - нерастворимых отложений в паровых котлах в виде ила или твердых кусков. Однако мало кто задумывается о том, что этого материала достаточно для производства 10 миллионов киловатт-часов электроэнергии в сутки. Исследователи университета Невады занимаются сушкой этого осадка, чтобы сделать из него горючее для последующей газификации, которая приведет к получению электричества. Ученые изобрели установку, превращающую вязкий осадок в порошок при использовании «кипящего» при достаточно низкой температуре песка. В результате мы получаем недорогое, но весьма эффективное биотопливо.

Такая технология, превращающая отходы в топливо может размещаться прямо на производствах, позволяя компаниям сэкономить средства на перевозке и утилизации шлама. Хотя исследования еще продолжаются, предварительные оценки свидетельствуют о том, что запущенная на полную мощность система потенциально может генерировать 25 тысяч киловатт-часов энергии в день.

Медузы

Глубоководные медузы, светящиеся в темноте, содержат в себе вещества, способные стать новыми источниками энергии. Их свечение происходит за счет зеленого флуоресцентного белка. Команда исследователей Технического университета Чалмерса (Готенберг, Швеция) поместила белок на алюминиевые электроды и облучила их ультрафиолетовыми лучами, и вещество начало испускать электроны.

Этот белок был использован и для создания биологического топливного элемента, способного производить электричество без внешнего источника света, вместо которого используется смесь химических веществ - магния и биокатализатора люциферазы, который можно обнаружить в светлячках.

Подобные топливные элементы могут применяться на очень мелких наноустройствах, используемых, к примеру, для диагностики или лечения заболеваний.

«Взрывающиеся озера»

Людям известно о существовании трех «взрывающихся озер», получивших свое название из-за огромных объемов метана и углекислого газа, которые накапливаются в его глубинах из-за различия в температуре и плотности воды.

Если температура изменится, газы вырвутся на поверхность, словно из бутылки с газированной водой, убив все живое в пределах своей досягаемости. Подобная трагедия произошла 15 августа 1984 года, когда озеро Ниос в Камеруне выбросило огромное облако концентрированного углекислого газа, ставшего причиной гибели от удушья сотен людей и животных.

Такое озеро есть и в Руанде - озеро Киву. Но местное правительство решило использовать смертоносный газ во благо и построило электростанцию, которая выкачивает вредные газы из озера и использует их для приведения в действие трех больших генераторов, производящих 3,6 МВт электроэнергии. Правительство надеется, что в скором времени электростанция сможет вырабатывать количество энергии, достаточное для удовлетворения потребностей трети страны.

Бактерии

В природе существуют миллиарды бактерий, и, как и любое живое существо, они имеют собственную стратегию выживания на случай нехватки питательных веществ. К примеру, бактерии кишечной палочки E. coliобладают запасом жирных кислот, по составу напоминающих полиэстер. Те же жирные кислоты используются при производстве биодизельного топлива. Видя в этой особенности бактерий большие перспективы, ученые ищут способ их генетического модифицирования для производства большего количества кислот.

Сначала исследователи удалили из микроорганизмов ферменты, затем обезводили жирные кислоты, чтобы избавиться от кислорода. В результате этого процесса они превратили бактерии в некое подобие дизельного топлива. То есть те же самые бактерии, которые вызывают у нас недомогание, могут помочь нам сэкономить, став отличным топливом для наших автомобилей.

Нанотрубки углерода

Как следует из названия, нанотрубки углерода представляют собой полые трубки, формируемые атомами углерода. Сфера их применения весьма широка: от бронематериалов до создания «лифтов», способных перевозить грузы на Луну. А не столь давно группа исследователей Массачусетского технологического института нашла способ использования нанотрубок для сбора солнечной энергии, причем их эффективность в сто раз выше, чем у любых известных сегодня фотогальванических элементов. Это достигается за счет того, что нанотрубки могут функционировать в качестве антенны для захвата солнечного света и перенаправления его на солнечные батареи, преобразующие их в солнечный свет. Таким образом, вместо покрытия всей крыши своего дома панелями солнечных батарей, человек, желающий использовать энергию Солнца, может воспользоваться нанотрубками углерода, занимающими в разы меньше места.

DiscoveryNews, перевод с английского - Наталья Коношенко

13 открытая юношеская

научно-исследовательская конференции

имени С.С. Молодцова

Секция физика __

Исследовательская работа

Природное электричество

Гарифуллин Ильяс

4 д класс, МБОУ «Гимназия №2» имени Баки Урманче, г. Нижнекамск

Научные руководители:

Нугманова Алсу Саримовна,

Учитель физики высшей кв. категории

Петрунина Назиля Расимовна,

Учитель начальных классов первой кв. категории

Нижнекамск, 2015 г.

1 Введение……………………………………………………………………………………

I . Теоретическая часть

1.Источники электрического тока. История создания батарейки……………………….3

2. Традиционные источники электрического тока.…..……..………………………….…4

3. «Живые электростанции»…………………………………………………….…………..5 4.Нетрадиционные источники электрического тока ……………………………………..6

II . Экспериментальная часть

1.Об использовании фруктов и овощей для получения электричества………………….6

2.Получение необычного источника тока……………………………………………….7-8

3. Заключение ………………………………………………………………………………..9

Использованная литература………………………………………………………………10

Введение

Наша работа посвящена необычным источникам энергии. В окружающем нас мире очень важную роль играют химические источники тока. Они используются в мобильных телефонах и космических кораблях, в крылатых ракетах и ноутбуках, в автомобилях, фонариках и обыкновенных игрушках. Мы каждый день сталкиваемся с батарейками, аккумуляторами, топливными элементами .

Современная жизнь просто немыслима без электричества - только представьте существование человечества без современной бытовой технике, аудио- и видеоаппаратуры, вечера со свечой и лучиной. Процесс получения и транспортировки электроэнергии трудоемок и дорогостоящ. Для выработки электричества необходимо топливо, а оно когда-нибудь закончится: и нефть, и уголь, и даже уран. Выход может быть в создании вечного термоядерного реактора, а получится ли его создать, неизвестно. На что человечеству надеяться? Можно на возобновляемые ресурсы - солнце, ветер, воду. Но оказывается, и, помимо их, в окружающей среде полно источников почти даром!

В настоящее время в России наметилась тенденция роста цен на энергоносители, в том числе и на электроэнергию. Поэтому вопрос поиска дешёвых источников энергии имеет актуальное значение. Перед человечеством стоит задача освоения экологически чистых, возобновляемых, нетрадиционных источников энергии.

Впервые о нетрадиционном использовании фруктов мы прочитали в книге Николая Носова. По замыслу писателя, Коротышки Винтик и Шпунтик, жившие в Цветочном городе, создали автомобиль, работающий на газировке с сиропом. В результате нам захотелось узнать как можно больше об электричестве.

Исходя из этого, мы выбрали следующую тему исследования «Природное электричество».

Целью моей работы является выявление различных способов получения электроэнергии и экспериментальное подтверждение некоторых из них.

В начале исследования мной была выдвинута следующая гипотеза: если электростанции получают электрический ток, используя природные ресурсы, то возможно ли получение тока с помощью других необычных источников тока.

Задачи исследования:

Изучить и проанализировать научную и учебную литературу об источниках электрического тока.

Познакомиться с устройством батарейки и его изобретателями.

Ознакомиться с ходом работы по получению необычного источника тока.

Получить необычные источники тока.

Методы исследования: анализ научной и учебной литературы, экспериментальный метод, метод обработки результатов, метод сравнения.

I . Теоретическая часть.

1.Источники электрического тока. История создания батарейки.

Первый химический источник электрического тока был изобретен случайно, в конце 17 века итальянским ученым Луиджи Гальвани. На самом деле целью изысканий Гальвани был совсем не поиск новых источников энергии, а исследование реакции подопытных животных на разные внешние воздействия. В частности, явление возникновения и протекания тока было обнаружено при присоединении полосок из двух разных металлов к мышце лягушачьей лапки. Теоретическое объяснение наблюдаемому процессу Гальвани дал неверное.

Опыты Гальвани стали основой исследований другого итальянского ученого - Алессандро Вольта. Он сформулировал главную идею изобретения. Причиной возникновения электрического тока является химическая реакция, в которой принимают участие пластинки металлов. Для подтверждения своей теории Вольта создал нехитрое устройство. Оно состояло из цинковой и медной пластин погруженных в емкость с соляным раствором. В результате цинковая пластина (катод) начинала растворяться, а на медной стали (аноде) появлялись пузырьки газа. Вольта предположил и доказал, что по проволоке протекает электрический ток. Несколько позже ученый собрал целую батарею из последовательно соединенных элементов, благодаря чему удалось существенно увеличить выходное напряжение.

Именно это устройство стало первым в мире элементом питания и прародителем современных батарей. А батарейки в честь Луиджи Гальвани называют теперь гальваническими элементами.

Всего через год после этого, в 1803 году, русский физик Василий Петров для демонстрации электрической дуги собрал самую мощную химическую батарею, состоящую из 4200 медных и цинковых электродов. Выходное напряжение этого монстра достигало 2500 вольт. Впрочем, ничего принципиально нового в этом «вольтовом столбе» не было.

2. Традиционные источники электрического тока.

Прежде чем электрический ток попадет к нам в дом, он пройдет большой путь от места получения тока до места его потребления. Ток вырабатывается на электростанциях. Электростанция - электрическая станция, совокупность установок, оборудования и аппаратуры, используемых непосредственно для производства электрической энергии, а также необходимые для этого сооружения и здания, расположенные на определённой территории. В зависимости от источника энергии различают тепловые электростанции (ТЭС), гидроэлектрические станции (ГЭС), гидроаккумулирующие электростанции, атомные электростанции (АЭС). . А еще бывают «живые электростанции».

3. «Живые электростанции».

В природе есть группа животных, которых мы называем «живыми электростанциями».

Животные очень чувствительны к электрическому току. Даже незначительной силы ток для многих из них смертелен. Лошади погибают даже от сравнительно слабого напряжения в 50-60 вольт. А есть животные, которые не только обладают высокой устойчивостью к электрическому току, но и сами вырабатывают ток в своём теле. Это рыбы - электрические угри, скаты, и сомы. Настоящие живые электростанции!

Электрические угри, водящиеся в пресных водах Гвианы и Бразилии, могут вырабатывать электричество напряжением до 300 вольт, в зависимости от состояния и величины рыбы. Эти рыбы достигают 2-3 метров длины и веса 15-20 кг.

Источником тока служат особые электрические органы, расположенные двумя парами под кожей вдоль тела - под хвостовым плавником и на верхней части хвоста и спины. По внешнему виду такие органы представляют продолговатое тельце, состоящее из красновато-желтого студенистого вещества, разделённого на несколько тысяч плоских пластинок, ячеек-клеток, продольными и поперечными перегородками. Что-то вроде батареи. От спинного мозга к электрическому органу подходит более 200 нервных волокон, ответвления от которых идут к коже спины и хвоста. Прикосновение к спине или хвосту этой рыбы вызывает сильный разряд, который может мгновенно убить мелких животных и оглушить крупных животных и человека. Тем более, что в воде ток передаётся лучше. Оглушённые угрями крупные животные нередко тонут в воде.

Электрические органы – средство не только для защиты от врагов, но и для добычи пищи. Охотятся электрические угри ночью. Приблизившись к добыче, произвольно делает разряд своих «батарей», и всё живое – рыбы, лягушки, крабы - парализуются. Действие разряда передаётся на расстояние в 3-6 метров. Ему остаётся только заглотать оглушённую добычу. Израсходовав запас электрической энергии, рыба долгое время отдыхает и пополняет её, «заряжает» свои «батареи».

Рыбы - живые электростанции опасны. Электрические скаты - торпедо, которых много в Средиземном море, могут в течение 10-15 секунд давать до 150 разрядов в секунду с напряжением до 80 вольт. В некоторых странах люди прежде пользовались разрядами скатов для лечебных целей. В Древнем Риме врачи держали скатов у себя дома в больших аквариумах. Даже сейчас в средиземноморских странах можно видеть старичков, бродящих в мелкой воде в надежде на излечение от ревматизма разрядами электрического ската.

Кое - что об электрических рыбах…

Рыбы используют разряды:

чтобы освещать свой путь;

для защиты, нападения и оглушения жертвы;

передают сигналы друг другу и обнаруживают заблаговременно препятствия.

4. Нетрадиционные источники электрического тока.

Кроме традиционных источников тока существует множество нетрадиционных источников. Оказывается, электричество можно практически получать из всего, что угодно. Нетрадиционные источники электрической энергии, где невосполнимые энергоресурсы практически не тратятся: ветроэнергетика, приливная энергетика, солнечная энергетика.

Есть и другие предметы, которые на первый взгляд не имеют никакого отношения к электричеству, однако могут служить источником тока.

II . Экспериментальная часть.

1.Об использовании фруктов и овощей для получения электричества.

Изучив литературу, я узнал, что электроэнергию можно получить из некоторых фруктов и овощей. Электрический ток можно получить из лимона, яблок и, самое интересное, из обычного картофеля – сырого и вареного. Именно Израильские ученые исследователи в качестве источника энергии необычной батарейки предложили использовать вареный картофель, так как мощность устройства в этом случае по сравнению с сырым картофелем увеличится в 10 раз. Такие необычные батареи способны работать несколько дней и даже недель, а вырабатываемое ими электричество в 5-50 раз дешевле получаемого от традиционных батареек и, по меньшей мере, вшестеро экономичнее керосиновой лампы при использовании для освещения.

Индийские ученые решили использовать фрукты, овощи и отходы от них для питания несложной бытовой техники. Батарейки содержат внутри пасту из переработанных бананов, апельсиновых корок и других овощей или фруктов, в которой размещены электроды из цинка и меди. Новинка рассчитана, прежде всего, на жителей сельских районов, которые могут сами заготавливать фруктово-овощные ингредиенты для подзарядки необычных батареек.

2.Получение необычного источника тока.

Ученые утверждают, что если у вас дома отключат электричество, вы сможете некоторое время освещать свой дом при помощи лимонов. Ведь в любом фрукте и овоще есть электричество, поскольку они заряжают нас, людей, энергией при их употреблении.

Но мы не привыкли верить всем на слово, поэтому решили проверить это на опыте.С целью доказательства гипотезы о том, что различные фрукты и овощи могут служить источниками электричества, мною было проделано несколько экспериментов. Были использованы фрукты: лимон, яблоко, огурец соленый, картофелину сырую и вареную;

несколько медных пластин из набора по электростатике – это будет наш положительный полюс;

оцинкованные пластины из того же набора – для создания отрицательного полюса;

провода, зажимы;

милливольтметры, вольтметры

амперметры.

Большинство фруктов содержит в своем составе слабые растворы кислот. Именно поэтому их можно легко превратить в простейший гальванический элемент. Прежде всего, мы зачистили медный и цинковый электроды с помощью наждачной бумаги. А теперь достаточно их вставить в овощ или фрукт и получается «батарейка».

Результаты эксперимента мы занесли в таблицу:

Основа батарейки

Напряжение на электродах, В

Огурец соленый

Банан (с кожурой)

Банан (без кожурой)

Мандарин

Апельсин

Картофель

Вареный картофель

Вывод: Напряжение на электродах разное. Самое большое напряжение в соленых огурцах- 1,2 В. Если использовать не сырую, а вареную картошку, то напряжение тоже больше. Банан с кожурой дает результат 0,4 В, а банан без кожуры - 0 В. Значит, чтобы получить напряжение, банан должен быть с кожурой!

Вытаскивая медную и цинковую пластины из овощей и фруктов, мы обратили внимание на то, что они сильно окислились. Это значит, что кислота вступала в реакцию с цинком и медью. За счет этой химической реакции и протекал очень слабый электрический ток. Аналогично можно получить электроэнергию из лимона и яблок, если вы используете цитрус, попытайтесь воткнуть гвоздь и проводок в одну и ту же дольку.

Наблюдали за нашими «вкусными» батарейками мы в течение некоторого времени.

Сделали вывод : постепенно напряжение на всех «вкусных» батарейках уменьшается. До сих пор еще есть напряжение на яблоке и вареном картофеле. Но именно соленые огурцы мы хотели оставить до утра. Хотели узнать, насколько уменьшится ток, за ночь. Вот и результат: было 1,2 В, а к утру через 15 часов показывает также 1,2 В. В итоге мы пришли к выводу, чтобы уменьшился ток нужно наблюдать больше времени.

Результаты измеренного напряжения на батарейках занесли в таблицу:

Напряжение на электродах, В

Через 15 часов

Огурец соленый

Вывод: Ток постепенно уменьшается. Ток слишком мал, для того чтобы загорелась лампочка. Поэтому мы планируем в дальнейшем выяснить, какими способами можно увеличить силу тока в цепи и заставить лампочку светиться.

Музыкальный горшочек. А вы знаете, что цветочные горшочки умеют петь. Я этот эксперимент хочу вам предложить . (ПОКАЗ эксперимента с горшком).

Итак, после проведения опытов, я узнал, что электрический ток можно получить из фруктовых плодов и из овощей, а также бывают поющие цветки. Каждый фрукт и овощ вырабатывает разный по силе и напряжению электрический ток.

Выводы:

1. Изучили и проанализировали научную и учебную литературу об источниках электрического тока.

2.Познакомились с устройством батарейки и его изобретателями.

3. Изготовили овощные и фруктовые батарейки и получили необычные источники тока .

4.Научились определять напряжение внутри «вкусной» батарейки и силу тока создаваемую ею.

5.Обнаружили, что напряжение на зажимах батареи составленной из нескольких овощей растет, а ток уменьшается.

3. Заключение.

Для достижения цели моей работы решены все поставленные задачи исследования.

Анализ научной и учебной литературы позволил сделать вывод о том, что вокруг нас очень много предметов, которые могут служить источниками электрического тока.

В ходе работы рассмотрены способы получения электрического тока. Я узнал много интересного о традиционных источниках тока - различного рода электростанциях.

Я с помощью опыта показал, что можно получить электроэнергию из некоторых плодов, конечно, это небольшой ток, но сам факт его наличия дает надежду, что в последующем такие источники можно будет использовать в своих целях (зарядить MP 3-плейер, мобильный телефон и др.). Одновременное действие несколько таких батареек позволяет запустить стенные часы, пользоваться электронной игрой и карманным калькулятором. Такие батареи могут использовать жители сельских районов страны, которые могут сами заготавливать фруктово-овощные ингредиенты для подзарядки биобатареек. Использованный состав батареек не загрязняет окружающую среду, как гальванические (химические) элементы, и не требует отдельной утилизации в отведенных местах.

Мою работу можно будет продолжить: найти другие необычные источники тока.

Использованная литература:

1. Горев Л. А. Занимательные опыты по физике. М., «Просвещение», 1974

2. Перышкин А. В. Физика 8 кл.: Учебник для общеобразовательных учебных заведений – М.: Дрофа, 2002.

3. Энциклопедический словарь юного физика. -М.: Педагогика, 1991г О. Ф. Кабардин.

4.Энциклопедический словарь юного техника. -М.: Педагогика, 1980г

5.Справочные материалы по физике. -М.: Просвещение 1985.

6 Журнал «Наука и жизнь», №10 2004г.

7 А. К. Кикоин, И.К. Кикоин. Электродинамика. -М.: Наука 1976.

8 Кирилова И. Г. Книга для чтения по физике.- Москва: Просвещение 1986.

9 Журнал «Наука и жизнь», №11 2005г.

10. Н.В.Гулиа. Удивительная физика.- Москва: «Издательство НЦ ЭНАС» 2005

Интернет- ресурс.

Альтернативные источники энергии постепенно выходят на первый план, а некоторые страны даже заявили, что в обозримом будущем планируют перевести свою инфраструктуру исключительно на них. Благо, помимо солнечных панелей, ветряков и гидроэлектростанций есть еще множество интересных вариантов , о которых мы и расскажем в этом обзоре.

Helius Energy построила первую в мире электростанцию, которая работает от побочных продуктов дистилляции шотландского виски. Ведь при этом процессе остается огромное количество углеводных и белковых масс, которые и можно, сжигая, преобразовывать в энергию. В качестве партнера в этом проекте выступил конгломерат производителей Rothes Whisky.

Компания Soccket Inc. создала футбольный мяч, который одновременно является и небольшой электростанцией, вырабатывающей энергию в те моменты, когда футболисты бьют по объекту ногой. Несколько часов игры, и работа светодиодной лампы на целый вечер обеспечена! Идеальный вариант для сельской глубинки в развивающихся странах Африки и Азии.

Уже несколько десятилетий существует технология, позволяющая вырабатывать энергию на основе разницы между температурой воды на поверхности океана и в его глубинах. А через несколько лет у южных берегов Китая появится самая большая в мире электростанция, работающая по этой технологии (OTEC). Создаст ее всемирно известная компания Lockheed Martin.

Ученые из университета в швейцарском городе Берн разработали миниатюрные турбины, которые, будучи помещенными в кровеносные сосуды человека, будут давать энергию для работы его электрического кардиостимулятора.

В рамках конкурса eVolo 2013 группой китайских архитекторов был представлен проект небоскреба VolcanElectric Mask, который должен расположиться на склоне вулкана. Да и энергию для функционирования это здание будет получать из раскаленной магмы, подступающей к поверхности Земли.

Британская компания Geneco разработала технологию, позволяющую получать метан из человеческих фекалий, и оснастила ею автомобиль VW Beetle, дав ему новое имя – VW Bio-Bug.

Японская компания East Japan Railway Company, один из лидеров пассажирских перевозок в Стране Восходящего Солнца, решила оснастить каждый свой турникет генератором электроэнергии. Так что пассажиры, проходящие через них, сами того не осознавая, будут вырабатывать электричество.

Специалисты из австралийской компании BioPower Systems, решили обратить внимание на множество подводных течений, опоясывающих Австралию. В результате этого они и создали проект электростанции BioWawe, которая будет использовать данные потоки воды для производства электроэнергии.

Giraffe Street Lamp – это качели, катаясь на которых, каждый человек сможет сделать мир немного ярче и светлее. Дело в том, что эти качели являются одновременно и генератором электричества для уличного фонаря, с которым они совмещены. Впрочем, у него есть и сторонний источник энергии, питающий лампы в то время, когда объект находится в состоянии покоя.

В Гамбурге несколько недель назад открылось первое в мире здание, которое получает энергию от микроскопических зеленых водорослей, которые находятся в стенах и окнах этого архитектурного сооружения. И каждое его окно представляет собой небольшой био-реактор, производящий электричество за счет фотосинтеза.

nikita . a . sergeev @ gmail . com

Актуальность темы

Современная жизнь просто немыслима без электричества – только представьте существование человечества без современной бытовой техники , аудио - и видеоаппаратуры, вечера со свечой и лучиной. Процесс получения и транспортировки электроэнергии трудоемок и дорогостоящ. Для выработки электричества необходимо топливо, а оно когда-нибудь закончится: и нефть, и уголь, и даже уран. Выход может быть в создании вечного термоядерного реактора, а получится ли его создать, неизвестно. На что человечеству надеяться? Можно на возобновляемые ресурсы - солнце, ветер, воду. Но оказывается, и, помимо их, в окружающей среде полно источников почти дармового тока.

Исходя из этого мной выбрана следующая тема исследования «Необычное электричество».

В начале исследования мной была выдвинута гипотеза: если электростанции получают электрический ток используя природные ресурсы, то возможно ли получение тока с помощью других необычных источников тока.

Задачи исследования:

1. Изучить и проанализировать научную и учебную литературу об источниках электрического тока.

2. Получить необычные источники тока.

Методы исследования: анализ научной и учебной литературы, материалов сети Internet по выбранной теме, физический эксперимент.

Традиционные источники электрического тока

Прежде чем электрический ток попадет к нам в дом, он пройдет большой путь от места получения тока до места его потребления. Ток вырабатывается на электростанциях. Электростанция – электрическая станция, совокупность установок, оборудования и аппаратуры, используемых непосредственно для производства электрической энергии, а также необходимые для этого сооружения и здания, расположенные на определённой территории. В зависимости от источника энергии различают тепловые электростанции, гидроэлектро станции, атомные электростанции , а также приливные электростанции, ветроэлектростанции, геотермические электростанции .

Нетрадиционные источники электрического тока

Кроме традиционных источников тока существует множество нетрадиционных источников. Оказывается, электричество можно практически получать из всего, что угодно.

Из погоды

Эта идея пришла в голову американскому инженеру Энтони Мамо, когда он рассматривал карты погоды и увидел на них буквы «Н» и «В». Точно такие же мы видим по телевизору во время прогноза погоды. Буквами обозначены зоны низкого (Н) и высокого (В) давления. Инженер поднял архивы наблюдений и выяснил: в одних районах США давление, как правило, повышенное, а в других - пониженное. Так почему бы не соединить их трубой? Ведь тогда воздух из В-области будет дуть в Н-область и крутить турбину.

Увы, изобретатель умер. Но успел получить патент и создать фирму под названием «Холодная энергия», которая ныне реализует его идею - тянет трубу в штате Аризона. И планирует поставлять народу электричество по цене (на наши деньги) меньше копейки за киловатт-час.

Из живых деревьев

Каким образом дерево вырабатывает электроэнергию, никто толком объяснить не может. Но эффект есть.

«Убедиться просто, - говорит изобретатель Гордон Уодл. - Воткните алюминиевый стержень через кору в ствол живого дерева. А в почву рядом - медную трубку. Так, чтобы она вошла примерно на 20 сантиметров. Подсоедините вольтметр. Стрелка покажет, что между стержнем в стволе и зарытой трубкой есть потенциал - 0,8 - 1,2 вольта постоянного тока».

Вот эти вольты и намерена выкачивать специально созданная фирма MagCap Engineering из Массачусетса (США ). Инженеры уверены, что через несколько лет мы будем тянуть провода к ближайшим деревьям в парках и лесах, чтобы напитать дома электричеством. Конечно, не все так просто. Уодл создал хитрое устройство, которое фильтрует «деревянный» ток и повышает выходное напряжение. Его прототип уже дает 2 вольта. А в ближайшее время энтузиасты обещают 12 при силе тока в 1 ампер с каждого дерева. Но и это не предел. Оказывается, несколько воткнутых гвоздей повышают выход энергии. А размер электрического «зеленого друга» значения не имеет. Напряжение почему-то повышается и зимой, когда листья сброшены.

Из телерадиоэфира

Возможно, деревья черпают энергию из радиоволн. Ведь они несут не только информацию, но и энергию, которая пока пропадает даром.

С бесхозностью эфира взялась бороться гавайская компания Ambient Micro. Но без деревьев, а путем создания магнитных антенн и сопутствующих узлов, которые преобразовывают в постоянный ток пробегающие мимо радиосигналы. Конечно, речь идет о мизерной мощности в доли ватта. Но и такая пригодится для питания разнообразных электронных устройств, приборов, датчиков. Вместо нынешних батареек и аккумуляторов.

Из грязи

Еще один удивительный микроорганизм нашли Чарльз Милликен и Гарольд Мэй из медицинского университета Южной Каролины - так называемую десульфитобактерию. Она вырабатывает электричество, питаясь любой грязью - вплоть до ядовитой и нефтяной. Охотно ест и мусор. Даже если просто воткнуть в грязь с бактериями один электрод, а другой разместить в воде, появится электричество, которого хватит для работы компьютера.

«Пока у этих микроорганизмов есть пища, они способны поставлять энергию 24 часа в сутки 7 дней в неделю, - говорит доктор Милликен».

А такой «пищи» у человечества неисчерпаемые и возобновляемые запасы.

Получение необычного источника тока

Для проведения опыта нам понадобится: несколько средних картофелин (около 10), медные провода, стальные или оцинкованные гвоздики (можно пластинки из набора по электричеству) и мультиметр.

Первым делом зачищаю каждый медный провод с обоих концов (снимаем изоляцию), к одному из концов провода прикручиваю гвоздь. Вставляем оцинкованный гвоздь в плод, втыкаем рядом с ним медный провод (убедитесь, что они не касаются друг друга, а то будет короткое замыкание). Таким образом, собираем аккумулятор из нескольких картофелин, последовательно их соединяя. После этого измеряем напряжение в цепи с помощью мультиметра. В моем опыте мультиметр показал 7,82В.

Аналогично можно получить электроэнергию из лимона и яблок, если вы используете цитрус, попытайтесь воткнуть гвоздь и проводок в одну и ту же дольку.

Почему же вырабатывается ток в плодах? Попробуем разобраться в этом на примере лимона.

Если воткнуть в плод два гвоздя из разных металлов, произойдет химическая реакция. Если цинк сможет отпустить от себя свои ионы, это позволит высвободить энергию, но также и потерять электроны. Если цинк подключен к меди в электрической цепи, электроны начнут двигаться по этой цепи и нейтрализуют ионы меди в лимоне. Этот процесс освобождает энергию, которая и преобразуется в электрическую.

Итак, после проведения опытов, я узнал, что электрический ток можно получить из фруктовых плодов и картофеля. Каждый фрукт вырабатывает разный по силе и напряжению электрический ток.

Самая большая сила тока в лимоне. Но так как мы живем в том климате, где лимоны не растут, да и яблоки не в достаточном количестве, то можно получать ток из картофеля, которого у нас вполне достаточно (это на будущее, когда электроэнергия будет очень дорогой).

Заключение

С помощью опыта показал, что можно получить электроэнергию из некоторых плодов, конечно это небольшой ток, но сам факт его наличия дает надежду, что в последующем такие источники можно будет использовать в своих целях (зарядить MP 3-плейер, мобильный телефон и др.).