10 inovací, které nás zachránily před vyčerpáním zdrojů Země

10 inovací, které nás zachránily před vyčerpáním zdrojů Země (Technologie)

Vzhledem k tomu, že populace i nadále roste a fosilní paliva se nadále snižují, je stále těžší vyrábět energii, jídlo a čistou vodu. Ale pokroky v technologii - některé jednoduché, některé mysli-boggling-jsou odhalení nových způsobů, jak pro nás prosperovat na omezené zdroje naší planety.

10Warka voda

Fotografický kredit: architektura a vize / Smithsonian

Etiopie má nejméně přístup k čisté pitné vodě mezi všemi africkými zeměmi. Ženy a děti z většiny vesnic musí cestovat mnoho hodin denně ke sběru vody, která je často špinavá a kontaminovaná tím, že je sdílena s hospodářskými zvířaty a jinými zvířaty.

"Warka Water" je řešení navržené dvěma italskými inženýry a je založeno na velmi jednoduchém principu. Zachytává vodní páru ze vzduchu kondenzací. Stálý 9 metrů (30 ft) vysoký, kostra je vyrobena z bambusu a speciální polyetylénové tkaniny, která sbírá vodní kapky. To váží asi 60 kilogramů (130 lb) a může být sestaveno čtyřmi lidmi během několika hodin bez lešení. Každý sloup může vyrábět asi 100 litrů čisté, sladké vody denně z tenkého vzduchu bez vůbec žádného úsilí.

Etiopské slovo warka se odkazuje na divoký fíkovník domorodce do země. Válečný strom symbolizuje plodnost a velkorysost a běžně se používá pro veřejné setkání a školní třídy.

Projekt Warka Water má v roce 2015 v některých vesnicích v celé zemi fungovat. Jedná se o jednoduché, levné a elegantní řešení, které vyřeší malou část velkého problému.

9Energy Tower


Energická věž je koncept založený na stejném principu jako Solar Updraft Tower, ale naopak. Namísto ohřevu vzduchu na zemi a jeho zvedání je plánem chladit vzduch nahoru a zpomalit. K tomu vědci rozstříkají vodu v hlavě věže a napodobují déšť. Vzduch se ochladí, jak se voda odpařuje. Vzhledem k tomu, že studený vzduch je těžší než teplý vzduch, klesá při velmi vysokých rychlostech. Síla vertikálních větrů pohání turbíny na spodní straně věže a vyrábí elektřinu.

Tato věž by měla být ohromně vysoká - 1 000 metrů (3 280 metrů), což je téměř trojnásobek výšky budovy Empire State Building a zhruba o 20 procent vyšší než současná nejvyšší stavba na světě. Ale vzhledem k velikosti by to bylo relativně levné. Bude fungovat efektivně v horkých a suchých místech v blízkosti vodních zdrojů.

Vedle čisté výroby energie by věž snížila náklady na odsolení o 50 procent. Odpadní vody lze také vyčistit, pokud se blíží města. V místech s mořskou vodou v blízkosti věže může být umístěno až 160 000 tun ryb. Také chlazený a vlhký vzduch může vyměnit místní aridní klima, což je vhodné pro zemědělství.

V průběhu času může sůl nebo jiné pevné materiály ucpat turbíny, ale kromě toho by energetická věž byla do značné míry soběstačná.


8 Biochladnička


Běžné chladničky pro domácnost, a to i ekologičtější modely, tvoří přibližně 8 procent celého našeho účtu za elektřinu. Od počátečního vývoje v roce 1748 a některých dalších změn přinesených ve dvacátých létech se chladicí technika příliš nezměnila. Jejich design je určitě jiný, ale stále běží na chemických chladicích látkách, které představují významné neuvěřitelné nebezpečí pro zdraví při vdechování.

Nicméně v roce 2010 v soutěži Electrolux Design Lab mladý ruský designér Yuriy Dmitriev představil svou představu o budoucím chlazení. Namísto standardní krabice naplněné vzduchem, jeho design umístí potraviny do biopolymerového gelu. Gel pohlcuje teplo z jídla a vylučuje ho jako viditelné světlo.

Chladnička nemá žádný motor. Až 90 procent její hlasitosti lze použít jako úložný prostor. Může to být v různých tvarech a velikostech, a protože nemá žádné dveře nebo zásuvky, můžete ho dokonce namontovat na strop, pokud jste opravdu chtěli.

Design je v tomto okamžiku pouze konceptem a my nemáme technologii, která by jí umožnila fungovat, ale je to pohled na to, co mohou být chladničky v roce 2050.

7Mine Kafon


Více než 50 milionů pozemních dolů zůstává neznámé v zemích jako Angolsko, Kambodža, Afghánistán, Irák a Mozambik. Lidé stále ztrácejí své končetiny nebo dokonce svůj život těmto skrytým vrahům. Odzbrojení se odhaduje, že i jedna duna stojí kolem 1200 dolarů a vzhledem k tomu, že samotná Angola má více než 20 milionů, je celková částka potřebná k tomu, aby se zbavila země této hrozné situace, za více než 24 miliard dolarů.

Massoud Hassani, afghánský designér a bývalý uprchlík, vybudoval vlastní detonační zařízení s nízkými náklady. S hmotností 70 kilogramů (150 kilogramů) je dost těžký na to, aby spustil důl, ale byl dostatečně lehký, aby byl poháněn pouze větrem. Vypadá to jako pampeliška a pohybuje se jako plesnivka. Vyrobeno z bambusu a biologicky odbouratelného plastu, toto zařízení může odpálit tři nebo čtyři náboje před úplným zničením. Náklady na výrobu jednoho Mine Kafonu jsou jen 40 dolarů.

Mine Kafon má rovněž vestavěný systém GPS pro sledování pohybu jednotlivých zařízení a ukazuje, kde došlo k detonaci. To pomáhá lidem mapovat, které oblasti jsou bez mín a které nejsou.

Nicméně, Mine Kafon je stále v raných fázích vývoje a má nevýhody. Je možné, že jedno takové zařízení nezahájí každou důl, kterou přetáčí, zejména pokud již několikrát odpálil. Další hiccup zahrnuje terén. Bez ohledu na to, jak silně vítr vítr, je pravděpodobné, že nebude moci strhnout Mine Kafon z strmého kopce, z příkopu nebo z těžce zalesněné oblasti.

Hassani si je vědom těchto otázek a říká, že budoucí generace zařízení budou vybavena elektromotory pro zvýšenou mobilitu a detektory kovů, které mapují každý kovový předmět v případě selhání výbuchu. I když to není perfektní zařízení, je to krok správným směrem.

6Aerogel

Fotografický kredit: NASA / JPL-Caltech

Aerogel je pevný materiál vyrobený ze silikagelu procesem odstranění veškeré kapaliny, avšak molekulární struktura zůstává nedotčená. Je složen z aerosolu až 99,98%, takže je extrémně lehký, ale také velmi křehký. Může mít až 4 000násobek vlastní hmotnosti, ale může se lehce zlomit jen jemným ohnutím.

Jeho současné použití je dnes ve vesmírné vědě a průzkumu, shromažďování prachu komety a sloužící jako izolace kosmických lodí. Vědci se v současné době snaží zjistit, jak zvýšit odolnost vůči vnějším silám, a tak mohou mít ještě více praktické využití.

Také známý jako "zmrzlý kouř", Airgel by nás mohl výrazně ušetřit na nákladech na vytápění. Vzhledem k tomu, že je to převážně vzduch a vzduch je dobrý izolátor, může tento materiál na bázi křemíku udržovat teplo v našich domovů. Jiné podobné látky vyrobené z prvků, jako je uhlík, mají další ekologické využití.


5Soylent


Dobré jídlo potřebuje čas na přípravu, zatímco pohodlné jídlo obvykle obsahuje spoustu tuku a prázdných kalorií. Takže pokud nebudete mít spoustu času, pravděpodobně budete jíst špatně. Skupina mladých amerických podnikatelů se rozhodla řešit tento problém a nahradit tuhé potraviny hotovou směsicí všech minerálů a živin, které tělo potřebuje.

Pojmenovaný po poněkud podobném produktu v klasickém sci-fi příběhu, Soylent prášek se mění na nápoj, který je výživně ekvivalentní ideálnímu jídlu. Stovky lidí, včetně návrháře, žijí měsíce výhradně na Soylentu a cítit se lépe než kdy jindy.

Produkt je poměrně levý na výrobu a snadné skladování. Od roku 2014 se prodává za 3 dolary na porci a prodává se na rušných lidí v průmyslových zemích. Stejná technologie by se mohla zvýšit v měřítku, aby levně bojovala proti hladu ve světě.

4Bioluminiscence


Vědci pracují na tom, aby rostlinám získali schopnosti zvířat, jako jsou medúzy a světlice, vytvářet stromy, které září ve tmě. Cílem tohoto experimentu je, kromě úžasného a docela romantického, nahradit pouliční lampy ve městech. Velké množství a velké množství paliva se stráví každou noc na pouličním osvětlení, takže soběstačné, přirozené světlo by přineslo obrovské úspory.

Státní univerzita v New Yorku se snaží spojit geny z bioluminiscenčních bakterií do chloroplastů rostlin, které jsou těly rostlinných buněk, které absorbují energii ze slunečního záření. Dosavadní projekt byl úspěšný s malými rostlinami. Ve větším měřítku by tento stejný proces skutečně mohl vytvořit stromy, které nahrazují pouliční lampy.

3Trakový vlnový reaktor


Jaderná energie je jedním velmi účinným způsobem, jak vyřešit dilema CO2 emisí. Zatímco několik katastrof (Černobyl v roce 1986 a Fukushima v roce 2011) vyvolalo strach a nedůvěru k této technologii, jaderná energie je celkově mnohem bezpečnější a čistší než více používané alternativy.

Přestože jaderná energie nevyužívá fosilní paliva, má problém s vlastními zdroji. Používá poměrně vzácný izotop uranu, uranu-235. Ochranný uran, U238, je vedlejším produktem jaderného štěpení a je považován za odpad, který je dobrý pouze pro skladování a zbraně.

Společnost TerraPower vyvíjí nový typ reaktoru poháněného ochuzeným uranem nebo 99 procent uranu, který je jen odpadem. V současné době existuje více než 825 000 tun těchto věcí pouze v USA. V reaktoru s pojížděnými vlnami by tento materiál mohl napravit Ameriku pro příštích 700 let. A kvůli konstrukci a typu použitého uranu a chladiva je nehoda považována za vedlejší.

Tento typ reaktoru byl zvažován po celá desetiletí, ale nejnovější vývoj v technologii přitahoval hodně nové pozornosti od takových osob jako Bill Gates.

2Solární sporáky


Solární sporák je levné a ekologické zařízení schopné soustředit sluneční paprsky na jedno místo pomocí zrcadel nebo reflexních kovů. Trvalo pouze 10-15% delší na to, aby byla jídlo připravená, ve srovnání s obyčejnou troubou, ale pracuje bez absolutně bez paliva.

V rozvojových zemích, kde mnozí lidé nemají přístup ani k základům důstojného bydlení, samoobslužná trouba stojí za svou váhu ve zlatě. Nicméně to moc neříká - solární sporák váží velmi málo a dokonce i malé dítě to může ovládat. Také zmírňuje velkou poptávku po dřevě v oblastech, které se potýkají s odlesňováním a dezertifikací.

1Oscylovací platformy

Fotografický kredit: Felix Cheong

Hlavním problémem s obnovitelnými zdroji energie, jako jsou větrné elektrárny a solární panely, je to, že vyžadují obrovské množství prostoru pro správné hospodaření s elektřinou. Ovlivňují také přírodní krásy krajiny. Pár větrných turbín na vrcholu zeleného pole se zasněženými horami v pozadí vypadá velmi hezky a klidně, ale stovky a tisíce zabalené dohromady vytvářejí takové oči, že lidé běžně odmítají projekty, které je staví. Odpověď na tento problém může spočívat v umístění turbín na plovoucí plochy, daleko od pobřeží.

Na soutěži designu iniciativy Land Art Generator Initiative (LAGI) v roce 2014 představil umělec Felix Cheong svůj vlastní zážitek v tomto řešení. Oscilační plošiny plavou na moři a využívají sílu větru skrze štíhlé plachty. Také absorbují energii z přílivů přes jejich podlitiny. Dokonce produkují energii z jednoduchého pohybu lidí, kteří kráčejí nahoře.