Юный техник, 2014 № 11

ПАТЕНТНОЕ БЮРО

ЧТОБЫ ИСЧЕЗ БЕССЛЕДНО…

«Вынося в очередной раз мусор, я обратил внимание, что мусорные контейнеры возле нашего дома забиты полиэтиленовыми пакетами, в которые этот самый мусор заботливо упакован жильцами. Но ведь полиэтилен — почти вечный материал, он будет разлагаться на свалке многие десятилетия, а то и сотни лет. Давно уже идут разговоры о том, что такой пластик надо использовать повторно. Но для этого надо сортировать мусор, а этим никто заниматься не хочет. Тогда мне пришла в голову такая идея. В супермаркетах, где люди покупают продукты вместе с полиэтиленовыми пакетами, надо продавать бумажные сумки, сделанные из макулатуры. Такая, как правило, одноразовая упаковка позволит донести продукты до дома, а затем будет использована под мусор. На свалке же макулатура разложится значительно быстрее и с меньшим вредом для окружающей среды».

Никита Парфенов из Москвы придумал неплохое решение проблемы, которую десятилетиями решают во всем мире. Он одним махом убил сразу двух зайцев — и макулатуре нашел применение, и отчасти решил мусорную проблему.

Впрочем, не только Никита разрабатывает эту тему. Недавно студент Казанского национального исследовательского технологического университета (КНИТУ) Иван Захаров разработал экологичную пленку, которая растворяется в воде за один день. По его словам, созданные из такого материала пакеты могут заменить обычные полиэтиленовые, которые разлагаются от 400 до 1 000 лет и загрязняют окружающую среду.

«Пленка сделана на основе обычного крахмала, после использования ее достаточно поместить в воду, где материал в течение суток полностью растворится. При этом образуется вода, азот и углекислый газ в количестве, безвредном для человека. Например, один автомобиль выделяет столько углекислого газа, сколько при разложении 50 тонн таких пакетов», — пояснил Захаров.

Инновацией уже заинтересовалось руководство казанского мусороперерабатывающего комплекса «Самосырово» и утилизирующей компании «Казанский экологический комплекс». Отметили разработку Ивана и в родном университете. По словам завкафедрой пищевой инженерии малых предприятий профессора Мстислава Поливанова, Иван не зря потратил четыре года обучения.

У наших экспертов к разработке Ивана Захарова есть лишь один вопрос. Крахмал вообще-то пищевой продукт. Насколько рационально переводить его в одноразовую упаковку? Поэтому мы присуждаем свой Почетный диплом Никите Парфенову.

ПУСТЬ ПОМОГУТ СКВОЗНЯКИ

Что нам мешает построить подобные «плотины» и для воздуха? В нашей квартире окна выходят на две стороны многоквартирного дома. Я обратил внимание: стоит приоткрыть окна в обеих комнатах, как тотчас по квартире начинают гулять сквозняки. Образуется довольно сильный поток воздуха. А что, если при строительстве современных небоскребов в них предусматривать специальные сквозные проемы, в которые затем вставить крыльчатки ветродвигателей? Мне кажется, что такие ветроустановки за счет сквозняков будут непрерывно вращаться круглые сутки, давая энергию жителям того же дома. Разве я не прав?»

Нам кажется, что Илья Прудников из г. Пензы придумал неплохое решение проблемы. Уже замечено на практике, что во многих городах между высотными домами, в арках, устроенных в них, постоянно дует ветер. Вот только, похоже, никто не занимался исследованиями подобных потоков специально, никто толком не знает, на какой высоте лучше всего устраивать сквозные проемы, как лучше ориентировать постройку в данной конкретной местности — с севера на юг или, скажем, с запада на восток?

Но работы в этом направлении уже ведутся. Только в мире они приняли несколько иное направление. Например, проект Solar Wind Energy Tower, который получил одобрение на реализацию близ небольшого города Сан-Луис, располагающегося на юге США, представляет собой башню высотой порядка 685 м. В ней, как в дымовой трубе, тоже образуется постоянная тяга снизу вверх. И поставленная в башне ветротурбина гарантированно будет вращаться круглые сутки.

Интересная деталь: башня Solar Wind Energy Tower представляет собой всего лишь прототип установки, на которой проверяют правильность самой идеи. Если данный объект будет работать нормально, то в следующем проекте высоту башни намечено довести до 1 220 м!

Причем, не надеясь только на силу сквозняка, инженеры намерены внести в конструкцию усовершенствования. К вершине башни будет подаваться холодная вода. Влага распыляется в виде мелкодисперсного тумана. Горячий воздух, поступающий снизу, поглощает туман и охлаждается; его плотность становится выше, чем плотность горячего и сухого воздуха, поступающего снизу. Плотный холодный воздух начинает опускаться к основанию башни. Из-за достаточно большой высоты башни масса воздуха успевает разогнаться до скорости в 80 км/ч. Этот ниспадающий поток воздуха и станет вращать лопасти множества ветряных генераторов, расположенных по окружности основания башни.

Представители компании Solar Wind Energy, занимающиеся этим проектом, утверждают, что, согласно расчетам, в жаркие солнечные дни башня будет способна вырабатывать 1200 МВт электрической энергии, что сопоставимо с мощностью достаточно крупных ядерных электростанций. А среднегодовая мощность башни, с учетом темного времени суток и холодного времени года, будет составлять около 500 МВт.

Сама по себе идея строительства таких башен была предложена еще в 60-х годах ХХ века инженером Филиппом Карлсоном. Однако низкая стоимость нефти в то время, отсутствие потребности в больших количествах электрической энергии и огромные затраты на строительство таких башен лишали тогда проект практического смысла. Сейчас же ситуация на энергетическом рынке в корне изменилась. И сумма в 1,5 млрд. долларов, необходимая для возведения башни Solar Wind Energy Tower, уже не пугает инвесторов.

Между тем, на наш взгляд, реализация идеи Ильи Прудникова обойдется намного дешевле. Только надо бы сначала опробовать ее при строительстве какого-нибудь промышленного здания. Есть опасения, что вибрации, которые могут возникнуть при работе ветротурбины, не понравятся обитателям жилого дома. Словом, тут есть еще над чем поразмыслить и поработать.

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ШАССИ

«Ныне многие авиаперевозчики жалуются на дороговизну авиационного керосина. Дескать, из-за этого и билеты для авиапассажиров получаются недешевыми. Между тем, на мой взгляд, часть этого драгоценного керосина сжигается почем зря, когда авиалайнер рулит по земле, готовясь к взлету или после посадки. Ведь у современных самолетов нет силового привода на шасси, и лайнеры по земле движутся за счет той же реактивной силы от работающих двигателей, что и в полете. Но рационально ли это?

Я предлагаю поставить на шасси агрегаты типа «мотор-колесо», которые будут запитываться от аккумуляторов самолета и двигать его по земле, словно электромобиль. Мне кажется, что так получится рациональнее. А вы что скажете по этому поводу?»

В своем письме Александр Свешников затронул одну из актуальных проблем современной авиации. А поскольку идеи, как известно, носятся в воздухе, не одному ему пришла в голову подобная идея.

Отечественные специалисты из ОАО «Авиадвигатель» совместно с сотрудниками ЦАГИ даже намерены претворить ее в жизнь. Однако уже сама разработка подобных шасси оценивается экспертами в 600 млн. рублей. В немалую сумму обойдется и оснащение каждого самолета такой системой. А вот будет ли от этого выигрыш?

Ведь сама по себе электрическая система привода шасси утяжелит самолет, а значит, снизит его экономичность. Кроме того, предполагается запитывать систему «мотор-колесо» от аккумуляторов либо от отдельного генератора, на что тоже требуется дополнительная энергия. Так что окончательные точки над «i» могут расставить лишь подробнейшие расчеты и испытания подобной системы на практике. Пока же силового привода на шасси, насколько нам известно, не имеет ни один самолет в мире.

СТИРКА БЕЗ ВОДЫ

Мы уже рассказывали вам о попытках усовершенствовать технологию стирки, сделать так, чтобы белье не надо было сначала мочить, а потом сушить. Вот вам последние известия с «прачечного фронта».

Студенты Национального университета Кордовы, Аргентина, Николас Арайя и Николас Вуксановик намерены внести свой вклад в решение экологических проблем современного мира, включая нехватку пресной воды. С этой целью они и принялись за разработку новой стиральной машины, проект которой представили в качестве своей дипломной работы.

В отличие от других машин для сухой чистки, которые все же используют воду, хоть и в небольших объемах, аппарат аргентинцев, названный «НИМБУС», работает абсолютно «всухую».

Ему требуется лишь природный углекислый газ и некое «экологически чистое средство для стирки». Кроме того, он потребляет и гораздо меньше электроэнергии, чем обычная стиральная машина. После такой обработки белье не приходится не только сушить, но и гладить.

За свое изобретение молодые специалисты не только получили высшую оценку при защите дипломов, но и запатентовали новую стиральную машину.

И это не единственная новинка подобного рода. Еще одно устройство, придуманное студентом Хуаном Камило Рестрепо Вильямисаром из Папского университета Колумбии, использует пар и электромагнитные заряды для очищения тканей.

Как пояснил разработчик, идея состоит в том, чтобы не одежду класть в стиральную машину, а сам агрегат располагать в грязном белье. Он представляет собой металлический шар с небольшим количеством воды. При его работе создается облако пара, который выходит из сферы через микроскопические поры. Перемещение и повороты устройства в корзине с бельем, например, посредством вибрации, и наводимые шаром электростатические поля способствуют очищению ткани от грязи.

Наконец, на подходе разработки самоочищающейся ткани, которой вообще не нужна стирка. Такая ткань будет состоять из волокон, к покрытию которых грязь вообще не пристанет. И верхнюю одежду достаточно будет лишь периодически встряхивать или чистить пылесосом. Тогда уж, наверное, можно будет отказаться не только от стирки, но и от химчистки.