Saturday, 26 March 2011

Επι-στροφή στη φύση ...!

Με στόχο τη μείωση του ποσοστού των προϊόντων τα οποία κατασκευάζονται από μη ή κακώς ανακυκλώσιμα υλικά, πολλές κορυφαίες παγκοσμίως εταιρείες στρέφουν το βλέμμα τους στην ίδια τη φύση.Ο λόγος δεν είναι μόνο οι "πράσινες τάσεις" της αγοράς, καθώς με τη χρήση φιλικών προς το περιβάλλον υλικών, οι εταιρείες περιορίζουν τους φόρους και τα έξοδα παραγωγής. Ακολούθως αναφέρονται 5 φυτά τα οποία είναι ουσιαστικής σημασίας για το μέλλον της τεχνολογίας και είναι άμεσα πρόσβασιμα σε όλο τον κόσμο. Ας δούμε λοιπόν τις νέες προοπτικές που ανοίγονται χάρη στο φυτικό βασίλειο.


Guayule (Parthenium argentatum)

Πρόκειται για ένα θάμνο, ο οποίος ευδοκιμεί στις νοτιοδυτικές πολιτείες της Αμερικής και το Μεξικό, καθότι η ξηρασία ευνοεί την ανάπτυξη του. Είναι αξιοσημείωτο το γεγονός ότι αποτελεί πηγή καουτσούκ και λάτεξ. Το λατέξ από guayule είναι ασύγκριτα καλύτερο σε σχέση με το συμβατικό. Αρχικά είναι απαλλαγμένο απο αλλεργιογόνα γεγονός που το καθιστά κατάλληλο για χρήση σε προϊόντα προορισμένα για μικρά παιδιά καθώς και σε άλλα τα οποία έρχονται σε άμεση επαφή με το ανθρώπινο δέρμα, όπως τα ακουστικά, ρολόγια χειρός, ιατρικά γάντια, κλπ. Εππρόσθετα το συγκεκριμένο λάτεξ έχει μεγαλύτερη ανθεκτικότητα στη διάταση. Το πιο ενδιαφέρον όμως ειναι ότι το guayule λατέξ ανταποκρίνεται πλήρως στις τεχνολογικές απαίτησεις για την παραγωγή εύκαμπτων οθονών, ευέλικτων πληκτρολογίων και πολλών άλλων παρόμοιων συσκευών. Τέλος αποτελεί πηγή βιοκαυσίμου. Το guayule είναι αναπτύσσεται πολύ εύκολα και δεν απαιτεί πολύ νερό, γεγονός που δεν δημιουργεί δυσκολίες σε ενδεχόμενη καλλιέργειά του με στόχο την εναλλακτική παροχή ενέργειας ή λάτεξ.

Καλαμπόκι (Zea mays)

Τι πιο κοινό από ένα χωράφι με καλαμπόκια; Όσο και αν ακούγεται ουτοπικό στο χώρο των σύγχρονων τεχνολογιών μπορούν να παραχθούν πλήρως ανακυκλώσιμα πλαστικά από αυτό-καθώς είναι 100% φυσικό προϊόν. Δεν νοείται ηλεκτρονική συσκευή -κινητά,φορητοί και μη υπολογιστές,mp3- χωρίς πλαστικά μέρη. Και όμως αργά η γρήγορα πρέπει να λυθεί το ζήτημα της ανακύκλωσής τους καθώς το καλαμπόκι έχει εισρεύσει στον κόσμο της προηγμένης τεχνολογίας ως νέα πρώτη ύλη.


Άλγη (Algae)

Πρόκειται για μια ομάδα από αυτότροφους φωτοσυνθετικούς οργανισμούς, της οποίας τα περιβαλλοντικά πλεονεκτήματα έχουμε αναφέρει και σε παλαιότερη ανάρτηση του blog (http://projectecofuture.blogspot.com/2010/05/blog-post_13.html).
Η χρήση της είναι δυνατή σε πολλά πεδία παραγωγής. Μπορεί να αντικαταστήσει τις μεταλλικές συσκευασίες στις κονσέρβες και να αποτελέσει λίπασμα. Σίγουρα όμως αυτό που έιναι αδιαμφισβήτητα ενδιαφέρον είναι η χρήση της ως αρχικό προϊόν για εξαιρετικής ποιότητας,πολλών οκτανίων βιοκαύσιμο, το οποίο όχι μόνο θα είναι φθηνότερο αλλά και λιγότερο επιβλαβές για τη στοιβάδα του όζοντος. Στην πραγματικότητα, ήδη παράγεται και πωλείται βιοκαύσιμο άλγης στην Ευρώπη. Το βασικό πλεονέκτημά του έναντι του πετρελαίου και της βενζίνης είναι ότι είναι ανανεώσιμο.


Cocklebur (Xanthium strumarium)

Το Cocklebur είναι γνωστό ως φυσικό πρωτότυπο της αυτοκόλητης ταινίας Velcro. Εφευρέθηκε το 1941 και χρησιμοποιήθηκε σε πολλές τεχνολογίες αιχμής, όπως σε στρατιωτικό εξοπλισμό και διαστημικές στολές,πιεσόμετρα, ακόμα και στα παπούτσια χωρίς κορδόνια. Αν η κατασκευή γίνει σωστά προσδίδει ακραία ανθεκτικότητα στο προϊόν. Φανταστείτε πως επιφάνεια μόλις 12,9 cm είναι ικανή να αντέξει ένα ενήλικο άτομο περίπου 70 κιλών.

Λωτός (Nelumbo nucifera)
Η δομή ενός φύλλο λωτού είναι περίπλοκη και αρκετά χρήσιμη για κάποιες συσκευές. Παρόλο που φυτρώνει σε λασπώδεις βάλτους, παραμένει πάντα καθαρό.Το μυστικό είναι απλό.Το φύλλο του λωτού είναι αρκετά τραχύ ώστε να κρατήσει μια μικροσκοπική ποσότητα του αέρα, ικανή να εμποδίσει το νερό ή τη σκόνη, να προσκολληθούν σε αυτό, ωθώντας τα να κυλήσουν πάνω στο φύλλο. Το "φαινόμενο του λωτού" όπως καλείται αυτή η ιδιότητα του αυτοκαθαρισμού των φύλλων του λωτού{http://en.wikipedia.org/wiki/Lotus_effect}στηρίζεται στην υπερυδροφοβικότητα. Αυτή η φυσική συμπεριφορά βρίσκει μεγάλο εύρος εφαρμογών. Πρώτα από όλα στον καθαρισμό των ρούχων. Ουσιαστικά αν ως πρωτη ύλη των ειδών ένδυσης χρησιμοποιηθούν ίνες από το φυτό, τα ρούχα δεν λερώνονται από οποιοδήποτε υγρό, λόγω της υδροφοβικότητας που ουσιαστικά το απωθεί. Το "φαινόμενο του λωτού" έχει ληφθεί υπόψη και στο σχεδιασμό οθονών αφής καθότι ο καθαρισμός τους είναι πρόβλημα για πολλούς.Τώρα όμως, με τη βοήθεια της φύσης μπορούμε να απαλλαγούμε από αυτό.


Αυτοί οι 5 φυτικοί οργανισμοί έχουν ήδη αποδείξει την αξιοπιστία τους, την ασφάλεια στη χρήση και το ότι είναι υλικά φιλικά προς το περιβάλλον. Αποτελούν αξεπέραστο δυναμικό για την κατασκευή μελλοντικών gadgets. Κύρια πλεονεκτήματα των φυτών αυτών είναι η προσβασιμότητα, η ικανότητα ανακύκλωσης, η εύκολια στην ανάπτυξη χωρίς οποιαδήποτε βλαβερή συνέπεια στους χρήστες. Πιθανότατα κάποια από τα εν λόγω προϊόντα που κατασκευάζονται από τα παραπάνω φυτά, να αποτελέσουν μέρος της καθημερινότητάς μας πολύ σύντομα.

Saturday, 19 March 2011

"Διαστημικά"... ηλεκτρικά αυτοκίνητα

Η εμφάνιση των πρώτων ηλεκτρικών αυτοκινήτων ξεκίνησε στις αρχές του 20ου αιωνα. Βέβαια,η τεχνολογία του τότε δεν συγκρίνεται σε καμία περίπτωση με αυτή του σήμερα,και σε αυτό έχει παίξει καταλυτικό ρόλο η τεχνογνωσία που παρέχει η NASA.

Ένας κατασκευαστής αυτοκινήτων, Hybrid Technologies Inc, υπέγραψε μια συμφωνία με Kennedy Space Center της NASA το 2006 για να τεστάρει και να βελτιώσει τα συστημάτα μπαταρίων ιόντων λιθίου στα οχήματά της. Με τις εισηγήσεις της NASA, η εταιρεία, γνωστή πλέον ως Li-Ion Motors, ήταν σε θέση να δημιουργήσει τα πρώτα ηλεκτρικά ταξί της Νέας Υόρκης και να διευρύνει το φάσμα των οχημάτων που πυροδοτούνται απο μπαταρίες λιθίου, συμπεριλαμβανομένων PT cruisers και Mini Coopers.

Μακροχρόνια εμπειρία στις μπαταρίες

Με τη μακρά ιστορία στην ανάπτυξη και έλεγχο στις μπαταρίες, η NASA ήταν η κατάλληλη επιλογή για μια ανερχόμενη εταιρεία κατασκευής ηλεκτρικών αυτοκινήτων. Πολλά από τα διαστημικά οχήματα στηρίζονται στην ενέργεια της μπαταρίας.
Το moon buggy, για παράδειγμα, διέσχιζε τη σεληνιακή επιφάνεια στις αρχές της δεκαετίας του 1970 στηριζόμενο σε μη επαναφορτιζόμενες αργύρου-ψευδαργύρου μπαταρίες. Το όχημα που προσγειώθηκε στον κόκκινο πλανήτη τον Ιανουάριο του 2004, και συνεχίζει ακόμα να μας πληροφορεί με στοιχεία ναι μεν λειτουργεί κυρίως με ηλιακή ενέργεια, αλλά διαθέτει επαναφορτιζόμενες μπαταρίες ιόντων λιθίου που αποθηκεύουν ενέργεια για χρήση τη νύχτα.

Όπως γίνεται αντιληπτό οι μπαταρίες που χρησιμοποιούν οι δορυφόροι και άλλα διαστημικά σκάφη πρέπει να είναι ανθεκτικές. Να είναι σε θέση να αντέχουν τους κραδασμούς και τις αναταράξεις της εκτόξευσης.Πολύ περισσότερο πρέπει να αντέχουν σε δύσκολες συνθήκες - σε υπερβολική ζέστη ή κρύο και την υψηλή ακτινοβολία, για παράδειγμα. Πρόωρη αστοχία τους θα μπορούσε να αποτελέσει τέλος της αποστολής, αφού η πιθανότητα επισκευής ή αντικατάστασής τους κρίνεται είτε δύσκολη (και δαπανηρή) ή απλά αδύνατη.Όλη αυτή η τεχνολογία μόνο ευεργετική μπορεί να είναι όταν εφαρμόζεται σε αυτοκίνητα.

Δοκιμές ηλεκτρικών αυτοκινήτων

Η Li-Ion Motors, η οποία έχει έδρα στο Λας Βέγκας, μετατρέπει κοινά αυτοκίνητα, φορτηγά και άλλα οχήματα ώστε να κινούνται με επαναφορτιζόμενες μπαταρίες ιόντων λιθίου. Τον Μάρτιο του 2006, η εταιρεία ήρθε σε συμφωνία με το Διαστημικό Κέντρο Κένεντι(KSC).
Στο πλαίσιο της συμφωνίας, η εταιρία παρέδωσε στόλο των ηλεκτρικών αυτοκινήτων - συμπεριλαμβανομένων PT Cruisers-για έλεγχο από μηχανικούς του KSC, με στόχο
τον καθορισμό της χρησιμότητας του λιθίου στα ηλεκτρικά οχήματα.

Όπως ήταν αναμενόμενο η εμπλοκή της NASA, συνέβαλε στη βελτίωση των οχημάτων, και η εταιρεία σύντομα τα διέθεσε στην αγορά.
Αυτές τις μέρες, τα ηλεκτρικά οχήματα είναι όλο και συχνότερα στις εθνικές οδούς σε όλο τον κόσμο, με πολλές αυτοκινητοβιομηχανίες να επενδύουν στην ανάπτυξη νέων βελτιωτικών τεχνολογιών. Αυτή η απότομη αύξηση οφείλεται σε μεγάλο βαθμό στη βελτίωση των μπαταριών ιόντων λιθίου που κύριο πλεονέκτημά τους είναι ότι παρέχουν μεγαλύτερη "ενεργειακή πυκνότητα".Με αυτό τον τρόπο τα αυτοκίνητα έχουν μεγαλύτερη αυτονομία καθότι περιορίζεται σημαντικά η συχνότητα των φορτίσεων.

Καθώς η παγκόσμια αγορά για ηλεκτρικά αυτοκίνητα αναπτύσσεται ραγδαία,τα επόμενα χρόνια η χρήση των ιόντων λιθίου θα είναι η τεχνολογία επιλογής για τις βιομηχανίες και έτσι η επόμενη γενιά ηλεκτρικών οχημάτων θα καταστεί πιο ισχυρή και πιο αξιόπιστη.Εμείς απλά αναμένουμε.

Saturday, 5 March 2011

Νέες τεχνολογίες για την αντιμετώπιση του φαινομένου του θερμοκηπίου.




Το φαινόμενο του θερμοκηπίου είναι ίσως ένα από τα πιο σοβαρά προβλήματα που πρέπει να αντιμετωπίσει σήμερα η ανθρωπότητα και ένα από τα μεγαλύτερα θέματα συζήτησης των τελευταίων 20 ετών. Το blog μας θα προσπαθήσει στα επόμενα άρθρα να αναλύσει το φαινόμενο αυτό και τις νέες τεχνολογίες που αναπτύσσονται για την αντιμετώπισή του.



Ας αναλύσουμε λίγο το φαινόμενο. Η Γή δέχεται καθημερινά συνολική ηλιακή ακτινοβολία περίπου 1366 watt/m^3 , όμως μόλις αυτή η ακτινοβολία φτάσει 85 km πάνω από την επιφάνεια της, συναντά ένα ''τοίχος'' από διάφορα αέρια κυρίως υδρατμών, διοξειδίου του άνθρακα(CO2), αέρια μεθανίου(CH4), οξείδια του νατρίου(N2O) και όζοντος (O3). Κατά συνέπεια το 30% περίπου της ηλιακής ακτινοβολίας αντανακλάται ενώ το 70% κατακρατείται από τα αέρια αυτά, τα οποία στη συνέχεια την εκπέμπουν προς την επιφάνεια της γης και προς το διάστημα. Έτσι η μέση θερμοκρασία της Γής διατηρείται στους 15 βαθμούς C, ενώ αν τα αέρια αυτά δεν υπήρχαν αυτή η θερμοκρασία θα ήταν -20C. Το πρόβλημα ξεκινά όταν λόγο φυσικών ή ανθρώπινων δραστηριοτήτων η ποσότητα των αερίων αυξάνεται και συνεπώς αυξάνεται και η θερμότητα που εκπέμπεται απο αυτά στη Γή. Οι συνέπειες του greenhouse effect δίνονται εμπεριστατωμένα στο link και ξεφεύγουν απο το θέμα μας http://www.bgs.ac.uk/education/carboncapture/consequencesOfTemperatureIncrease.html

Στο πλαίσιο της αντιμετώπισης του greenhouse effect έχουν αναπτυχθεί πολλές τεχνολογίες. Μία από αυτές είναι τα Τεχνητά Δέντρα.
Τα κανονικά δέντρα, τα οποία λόγο της ανθρώπινης δραστηριότητας συνεχώς μειώνονται, δέν είναι αρκετά αποτελεσματικά στην μείωση του CO2, καθώς κατά τη διάρκεια της νύχτας αποβάλουν το μισό CO2 που κράτησαν την ημέρα και επίσης κατά την αποσύνθεσή τους το CO2 ελευθερώνεται Έτσι στην Αριζόνα των ΗΠΑ μια ομάδα επιστημόνων έχει ήδη κατασκευάσει το πρώτο τεχνητό δέντρο. Πρόκειται για μία κατασκευή ύψους 31 μέτρων, στο εσωτερικό της οποίας βρίσκεται υδροξείδιο του νατρίου το οποίο απορροφά CO2 και το μετατρέπει σε ανθρακικό νάτριο.
Αυτή η διαδικασία δέν είναι καινούρια, χρησιμοποιείται τα τελευταία χρόνια από βιομηχανίες σε όλο το κόσμο προκειμένου να μειώσουν τις εκπομπές τους σε CO2. Όμως σε αντίθεση με τα φίλτρα που χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία και λειτουργούν μόνο όταν το ποσοστό του αέρα που φιλτράρουν είναι πάνω από 7%, τα ''δέντρα'' αυτά έχουν πολύ μεγαλύτερη απόδοση στην κατακράτηση CΟ2, έως και 90. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την αποθήκευση τεράστιων ποσοτήτων CO2, φιλτράροντας τον ατμοσφαιρικό αέρα που περιέχει ποσοστά μεγαλύτερα από 0,04% . Όταν το ''δέντρο'' γεμίσει την δεξαμενή του με ανθρακικό νάτριο το μόνο που χρειάζεται είναι η απομάκρυνσή της δεξαμενής και η αντικατάστασή της. Οι ειδικοί που ανέπτυξαν την συσκευή αυτή υπολόγισαν ότι μόλις 5-10 εκατομμύρια τέτοια δέντρα θα μπορούσαν να ''φυλακίσουν'' όλο το CO2 που έχει παραχθεί από την ανθρώπινη δραστηριότητα. Μπορείτε να δείτε και το πολύ ενδιαφέρον, αν και λίγο πίσω από τις εξελίξεις, βίντεο του BBC.
Το κόστος κατασκευής τους είναι μικρό περίπου στα 25000$ αλλά προς το παρόν η φύλαξη κάθε τόνου άνθρακα που κατακρατεί η μηχανή κοστίζει 80-100$ γεγονός που καθιστά προς το παρόν την λειτουργία της ασύμφορη. Όμως νέες τεχνολογίες φύλαξης του άνθρακα που θα αναλύσουμε σε επόμενα άρθρα ίσως φέρουν τη λύση.
There was an error in this gadget