Föreställ dig potentialen. Se fler bilder på grön vetenskap. Thomas J Peterson/Photographer's Choice/Getty Images Vid Delft University of Technology i Nederländerna, forskare arbetar med en roman, om än något osmakligt, alternativ till fossila bränslen. De har utvecklat en toppmodern toalett för användning i utvecklingsländer som använder mikrovågor för att kemiskt förändra mänskligt avfall till syngas , en blandning av kolmonoxid och väte. Denna syngas kan sedan användas i staplar av bränsleceller för att generera elektricitet. Hypotetiskt, en toalett kan generera tillräckligt med juice för att driva flera byhushåll, befria dem från beroende av kol eller olja [källa:FastCoexist.com].
Vid första ögonkastet, Delfts plan för att göra bajs till makten kan tyckas lite dumt. Men drastiska tider kräver drastiska åtgärder, och många människor kategoriserar tillståndet i vår miljö som drastiskt. Vi lever på en planet med begränsade resurser - varav några är avgörande för vår överlevnad, och andra som skadar miljön varje gång vi använder dem.
Snarare än att vänta på att oljebrunnarna ska torka och kuststäderna ska försvinna under stigande havsnivåer, många människor ser fram emot renare alternativa energikällor. Några av dessa energikällor, som solenergi, hybridelektriska fordon och små, handdrivna prylar har redan tagit tag i. Andra, dock, som avföringsdrivna vattenvärmare, kan ta lite tid att vänja sig.
Här, för din läsglädje, är 10 av de galnare idéerna för alternativ energi. Några av dem är redan tillgängliga; andra behöver några fler provkörningar innan de kommer ut på marknaden. Hur som helst, om du läser detta under en självpålagd Earth Hour, vrid din ficklampa för hand och förbered dig på att bli överraskad-eller till och med road.
InnehållNär du är på gymmet, försvinner ditt sinne någonsin för att fundera över planetens faror? Känner du lite ånger när dina ben dunkar iväg på en elektrisk maskin som inte går någonstans, medan den iskalla luftkonditioneringen blåser ner i nacken? OK - så troligtvis du tänker förmodligen mer på mängden kalorier du förbränner. Men om du är en av de mer miljömedvetna idrottarna där ute, du kanske snart kan låta dessa bekymmer smälta bort med kilona.
Flera innovativa gym dyker upp som omvandlar mänsklig energi till användbar el. En av dem, i Hong Kong, har träningsmaskiner som ser helt vanliga utifrån, men har generatorer inuti som skapar energi från rörelse. Så medan du är upptagen med att svettas, dina ansträngningar skapar el för att driva träningskonsolen och komplettera den elektriska saften som krävs för att hålla taklamporna tända. Ägaren till gymmet hävdar att den genomsnittliga personen kan generera cirka 50 watt el per timme på maskinerna [källa:Blume]. Så, om du inte gillar att springa i mörkret, det är bättre att du rör dig.
Pedalgeneratorer som Pedal-A-Watt cykelställ fungerar på ett liknande koncept men är kraftfullare. En person i toppskick kan generera 500 watt effekt, medan någon i soffpotatisskick kan generera cirka 150 watt. Även om det kanske inte verkar så mycket, det räcker för att driva två bärbara datorer, två lysrör och en mobiltelefon - så länge du håller på att trampa [källa:Treehugger].
Pedal-A-Watt cykelställ, som fungerar genom att driva en generator med rörelsen på cykelns bakhjul, levereras med ett tillval PowerPak som lagrar den energi du skapar för senare användning. PowerPak har ett uttag där du kan ansluta och driva alla apparater som går på mindre än 400 watt el. För en referensram, en stor tv använder cirka 200 watt, en stereo 20 watt, en stationär dator 75 watt och ett kylskåp 700 watt [källa:Convergence Tech, Inc.].
Tänk om alla dessa textmeddelanden kan hjälpa till att rädda vår planet? Evighet i en omedelbar/digital vision/Getty Images Överallt du tittar, folk har huvudet nere, kraftfullt sms:er bort som om deras liv berodde på det. Amerikanerna skickade hela 12,5 miljarder sms på bara en månad 2006, och mobiltelefonanvändare i Storbritannien skickar ut en miljard i veckan [källa:CTIA, text.it]. Erkänn det - ibland kan den besattheten med sms vara irriterande, men vad händer om var och en av dessa fingerkranar kan generera ström?
Det är bara tanken bakom Push to Charge, en av de innovativa bidragen till 2008 Greener Gadgets Design Competition. Konceptet bygger på piezoelektricitet, vilket är ett fint sätt att beskriva hur vissa metaller genererar elektricitet när de träffas. (Elektriska cigarettändare använder piezoelektriska kristaller.)
Push-to-Charge-mobiltelefonen skulle ha plastknappar som sitter ovanpå ett lager hårdmetall. Det nedersta lagret skulle vara gjord av piezoelektriska kristaller, så att varje gång du tryckte på en knapp, den hårda metallen direkt under den skulle träffa den underliggande kristallen som en hammare, skapa en liten mängd spänning. Små trådar mellan lagren skulle överföra laddningen till ett batteri för lagring.
Elen som genereras genom att bara trycka på en knapp skulle vara liten - uppskattningsvis 0,5 watt, enligt uppfinnaren. Men när du lägger till alla knappar som krävs för att skicka ett enda textmeddelande och multiplicera det med antalet textmeddelanden som skickas varje dag, det är ganska mycket watt [källa:Parker].
Samma teknik kan användas i alla andra produkter som har knappar, inklusive datortangentbord och videospel. Om alla HowStuffWorks -författare hade sina datorer anslutna till en sådan enhet, kontoret skulle förmodligen inte behöva betala några strömräkningar. Du måste erkänna att det är en ganska ljus idé att generera elektricitet helt enkelt genom att skriva på ett tangentbord eller hålla kontakten med dina vänner.
Alla som bor i en vindsvåning kommer att berätta:Värmen stiger. Men australiensiska entreprenören Roger Davey har föreslagit att använda detta fysiska enkla faktum för att skapa stora mängder ren energi utan att bränna några koldioxidbränslen.
Daveys företag, EnviroMission, vill bygga en massiv, 2, 600 fot lång (792,5 meter lång) struktur som kallas ett soluppgångstorn i Arizona-öknen [källa:Almasy]. Istället för att förlita sig på solpaneler för att omvandla solens energi till el, soluppgångstornet skulle använda ett stort, genomskinlig sluttande baldakin, ungefär lika bred som en fotbollsplan, att fånga solens värme som ett växthus. Den heta luften i tältet skulle nå en brännande 194 grader Fahrenheit (90 grader Celsius) och skulle rinna in och upp genom tornet. När det steg, det skulle vända 32 turbiner, snurra dem tillräckligt snabbt för att driva generatorer och producera 200 megawatt el per dag, tillräckligt för att ge ström till 100, 000 hushåll [källa:Almasy].
Konceptet har demonstrerats redan på en mindre, experimentell skala. I början av 1980 -talet ett tyskt byggföretag, Schlaich, Bergermann och partner, byggde ett järntorn som kunde generera 50 kilowatt energi på de spanska slätterna, och drev den framgångsrikt sju år tills dess stödkablar gick sönder under en storm. EnviroMissions förbättrade design på 750 miljoner dollar kräver att tornet byggs av kraftigare, mer fjädrande stål och cement, som inte behöver vara beroende av stödkablar, och företagstjänstemän säger att det skulle hålla i 80 år, mycket längre än medellivslängden för de flesta konventionella solgenererande anläggningar. Enligt EnviroMission, som redan har ingått ett avtal för att sälja sin el till ett elföretag i södra Kalifornien, den lilla mängd koldioxidföroreningar som skapas av tillverkning och transport av cement och andra material som behövs för att bygga tornet skulle kompenseras efter två och ett halvt års kraftproduktion. Ett liknande projekt utvecklas också av ett företag i Kina [källa:Almasy].
Kor verkar ofarliga nog, men de är faktiskt ansvariga för 18 procent av utsläppen av växthusgaser. Peter Cade/Iconica/Getty Images Kor kan se ganska godartade ut när de tuggande tuggar på gräs på åkermarker, men vissa miljöaktivister varnar för att djuren pruttar, rapning och bajs är en viktig bidragande faktor till klimatförändringarna. En FN -rapport från 2006 uppskattade att kor, tillsammans med andra djur som får och getter, bidrar med cirka 18 procent av de växthusgaser som värmer planeten - mer än bilar, flygplan och alla andra transportformer tillsammans [källa:Lean]. Det är till stor del sant eftersom utsläpp från nötkreatur är rika på metan, en gas som är 21 gånger effektivare än koldioxid för att fånga upp värme i atmosfären [källa:Los Angeles Times].
Men koälskare ska inte frukta, eftersom forskare är upptagna med att hitta sätt att förvandla detta illaluktande problem till en lösning. De har redan utvecklat en metod för att utvinna metan från koutslag och omvandla det till ett biogasbränsle som är av tillräcklig kvalitet för att matas in i en vanlig naturgasledning. I Kern County, Kalifornien, ett företag som heter BioEnergy Solutions använder den metoden för att producera 650, 000 kubikfot (18, 406 kubikmeter) biogas från gödsel, tillräckligt för att driva 200, 000 hushåll [källa:Levinson].
Att utnyttja ko -pruttar som bränslekälla kan vara svårt, men det är inte otänkbart, antingen. I Argentina - en stor nötköttsproducerande nation där den kollektiva besättningen på 55 miljoner nötkreatur överstiger den mänskliga befolkningen - har forskare utvecklat en speciell ryggsäck för nötkreatur som fångar upp en ko -utsläpp via ett rör fäst vid konens mage, och upptäckte att djuren producerar mellan 800 och 1, 000 liter gas varje dag [källa:Zyga].
Om du är som de flesta människor, då gör ordet "E. coli" dig nervös.
Men tro det eller ej, denna lilla organism som ofta är förknippad med magkramper och kräkningar kan faktiskt lindra några av våra energibesvär ... genom att utsöndra råolja. Det kan låta galet, men några ganska uppfinningsrik genetiker på ett företag som heter LS9, Inc., har pysslat med DNA från industrijäst och ofarliga stammar av E.coli, så dessa organismer kan omvandla jordbruksavfall till bränsle som är praktiskt taget pumpklar.
Eftersom råolja molekylärt liknar de fettsyror som dessa små encelliga organismer normalt utsöndrar, ändringen är inte så "där ute" som du kanske tror. LS9 har redan effektiviserat genförändringsprocessen från en som tog flera månader och kostade hundratusentals dollar till en som tar bara några veckor och bara $ 20, 000 [källa:Ayres]. Det är inte så illa när man jämför dessa mikroorganismer med oljeborrning, som faktiskt kan ta år att komma igång och kosta lika mycket (och mer om man väger in miljökostnaderna också).
Dessa uppfinnare ser för sig att deras mikroorganismekskrement - "Oil 2.0" - är både förnybar och koldioxidnegativ. Det betyder på grund av de råvaror den använder, processen kommer att ta ut ännu mer kol ur atmosfären än vad den lägger tillbaka i. Och dessa organismer skulle inte förlita sig på något enda jordbruksavfall, därigenom elimineras kontroversen om att använda specifika livsmedelsgrödor som bränsle. Istället, processen skulle förlita sig på vad som är rikligt i den lokala miljön.
I juni 2008, LS9 kan producera motsvarande en fat olja per vecka med en 1, 000-liters maskin som tar upp 3,7 kvadratmeter utrymme [källa:Ayres]. Så även om, som projektet ser ut nu, du behöver en byggnad av storleken på Chicago för att driva oljebehovet i USA, du kanske vill ompröva din inställning till jäst och E. coli.
En flygvy över havsbaserade vindkraftverk Frans Lemmens/The Image Bank/Getty Images Det har talats mycket om att utveckla havsbaserade vindkraftparker för att leverera el, men som den kroniskt fördröjda ansträngningen att bygga CapeWind-projektet i Nantucket Sound visar, det är inte så lätt att övertyga människor i kustområden om att vindkraftverk inte kommer att skada omgivningens naturliga skönhet eller skada känsliga marina ekosystem [källa:Lindsay]. Det är därför den ultimata lösningen kan vara att placera vindkraftparker hundratals mil från kustlinjer, bekvämt ur sikte, och att de ska flyta på vattenytan, bunden snarare än fäst vid en struktur till havsbotten.
Förutom att vara mindre påträngande, flytande vindkraftverk har en mycket större potential att generera kraft. De kan fånga vindens energi i det öppna havet, som kan nå hastigheter minst dubbelt så snabbt som vindar nära land [källa:Economist]. Vissa rapporter tyder på att vindkraftparker kan ge upp till 15 procent av världens framtida energibehov [källa:Jacquot].
I slutet av 2011, den första flytande vindkraftparken till havs, en prototyp på 30 miljoner dollar som heter WindFloat, lades på plats 347 kilometer utanför Portugals kust [källa:Scientific American]. Den använder en 2 megawatt turbin tillverkad av ett danskt företag, Vestas, som är bultad på en triangulär flytande plattform tillverkad av Seattle-baserade Principle Power. Plattformen är förtöjd med fyra linjer, varav två är anslutna till kolonnen som stabiliserar turbinen, vilket hjälper till att minska överflödig rörelse. När vinden skiftar riktning och belastar turbinen och grunden, pumpar kommer att flytta ballastvatten mellan kammare i plattformen, gör det möjligt för installationen att klara kraftfullare offshore -väder. Som Antonio Vidigal, VD för EDP Inovacao, en av partnerna i projektet, sa till Scientific American:"Djuphavet är nästa stora energigränsa" [källa:Scientific American].
Här är ett annat alternativt energisystem som skulle användas i mitten av havet. Medan de flesta av oss landklubbar tänker på global uppvärmning som ett problem som orsakas av kolkraftverk och bilavgaser, lastfartyg som flyger i havet spyder cirka 2,7 procent av världens konstgjorda utsläpp av växthusgaser, enligt Internationella sjöfartsorganisationen. Det motsvarar cirka 870 miljoner ton klimatförändrande föroreningar [källa:IMO].
All teknik som kan hjälpa fartyg att nå sina destinationer utan att bränna så mycket bränsle skulle vara ett stort plus. Det är därför som några visionärer under de senaste åren har försökt återuppliva vindkraft, en metod för fartygsdrivning som såg sin storhetstid i mitten av 1800-talet, som ett sätt att förstärka stora lastfartygs kolförbränningsmotorer. I mitten av 2000-talet ett företag föreslog att utrusta fraktfartyg med gigantiska, 13, 000 kvadratmeter (1, 207 kvadratmeter) drakar, som skulle flyga 300 meter över skeppet och hjälpa till att dra det längs [källa:McSweeney]. Med en uppskattning, en sådan anordning kan minska ett fartygs förbrukning av dieselbränsle med så mycket som 25 procent, som inte bara avsevärt skulle minska dess kolutsläpp till atmosfären, men möjligen spara mer än 1 miljon dollar i bränslekostnader för de största fartygen årligen [källa:McSweeney].
2008, 10, 000 ton containerfartyg MS Beluga Skysails blev det första som använde extra dragkraft, fäst en 160 kvadratmeter (1, 722 kvadratmeter) drake 300 meter (984,2 fot) över dess rosett på en resa från en tysk hamn till Venezuela. Fartyget lyckades minska sina dieselbränsleutgifter med 10 till 15 procent, och sparade mellan $ 1, 000 och 1 dollar, 500 per dag under resan på två veckor. The Beluga Group, fartygets moderbolag, hoppas att så småningom använda drakar för att sänka sina bränsleräkningar med 20 procent [källa:Huck].
Varför inte segel?Om du undrar varför en traditionell segelbåt inte kunde göra samma jobb som en drake kan, du är inte ensam. Det är en vanlig fråga. Men enligt Treehugger.com, test har visat att draksystem kan leverera mer än fem gånger prestandan per kvadratmeter segel [källa:Treehugger].
Du har hört talas om att hyresgäster får avhysningsaviseringar för att de inte betalat hyra eller för att de brusar för mycket. Men 2011, en 31-årig svensk man vid namn Richard Handl blev möjligen den första lägenhetshyraren i historien som kom i varmt vatten med sin hyresvärd för att ha försökt bygga en kärnreaktor i sitt kök.
Handtag, som berättade för en lokaltidning att han hade varit intresserad av kärnfysik sedan han var i tonåren, spenderade cirka 950 dollar på att skaffa de delar och material som han behövde för att bygga en DIY -nyke, och samlade den nödvändiga mängden radium genom att köpa lysande klockhänder på eBay för några dollar per styck. Han extraherade också toriumoxid, en annan ingrediens, från Coleman gaslyktor, och byggde en rå neutronpistol genom att sätta in ett litet glasrör inuti en plastpillerflaska och täcka den med bly. (Om någon annan vill efterlikna honom, Handl dokumenterade pliktskyldigt alla dessa detaljer i sin "Richard's Reactor" -blogg.) Men när amatörkärnteknikern kontaktade regeringstjänstemän för att se till att han inte bryter mot några lagar, regeringen skickade polisen för att rädda hans hem och ta beslag på DIY -reaktorn [källa:The Local].
Ändå, vår svenska vän kan ha varit på något. Kärnkraft, som genererar energi med endast små mängder växthusutsläpp, åtnjöt en bilduppgradering tills en jordbävning orsakade en katastrofal olycka i ett japanskt kärnkomplex utanför Tokyo i mars 2011. Men även om stora kärnkraftverk verkar skrämmande, vad sägs om mindre, enklare enheter? Forskare vid Los Alamos National Laboratory har utvecklat en design för en reaktor som är stor som en badtunna som kan generera tillräckligt med el för att driva 20, 000 hem. Ett problem:25 miljoner dollar styck, priset är lite för brant för att motivera att sätta ut en på bakgårdsdäcket [källa:Zyga]. En annan Chicago-baserad outfit har enligt uppgift försökt utveckla en ännu mindre nuke, den här storleken på en mikrovågsugn [källa:Koziarski].
Starbucks-kaffe är känt för att starta din morgon. Men kan det också starta din bil? Joe Raedle/Getty Images Den morgonkoppen Joe som hjälper oss att bränna oss för dagen framöver kan snart också hjälpa till att driva lastbilar också. År 2009, Engineering professor vid University of Nevada-Reno Mano Misra, känd runt laboratoriet för sin kaffekonsumtion, märkte oljeglansen ovanpå en kopp brygga som hade svalnat. En glödlampa slocknade i Misras koffeinhaltiga hjärna, och han bad ett par studenter att arbeta med ett projekt för att undersöka om kaffeolja kan vara en råvara för biodiesel.
Eleverna bestämde att beroende på den speciella böna som används i bryggen, kaffesump kan innehålla så mycket som 20 procent olja, och att den har en ovanligt hög oxidativ stabilitet (vilket betyder att den inte går sönder när den utsätts för syre och därför slänger upp bränsleledningar). De utvecklade därefter en metod för att avlägsna svavel som finns i kaffebiodiesel, som kommer från de vulkaniska jordarna i de bergsområden där kaffe generellt odlas. Det resulterande bränslet var tillräckligt för att uppfylla de standarder som fastställts av ASTM International, en internationell testorganisation, för biodiesel.
Forskarna uppskattar att om allt avfall som skapats av världens kaffedrickare samlades och bearbetades, avkastningen skulle uppgå till 2,9 miljoner liter diesel varje år. Alternativt, kaffesumpen kan omvandlas till bränslepellets. Om alla kvarvarande grunder från Starbucks omarbetades, de skulle producera 89, 000 ton sådana bränslepellets årligen, tillräckligt för att generera miljoner dollar i intäkter för kafékedjan, samt hjälpa till att motverka stigande bränslekostnader för lastbilsföretag [källa:Schill].
Du har förmodligen bevittnat glädjen som barn upplever när de ser sin reflektion i en av de glänsande speglade ballongerna som är populära på födelsedagsfester. Nu, tänk dig en rad enorma versioner av dessa festballonger - kanske så stora som en mil i diameter - utplacerade i geostationär bana runt jorden. Kan de ge ett möjligt svar på världens energibrist och elände i klimatförändringen?
I en artikel från 2007 den sena Massachusetts Institute of Technology ingenjörsprofessorn William F. Schreiber föreslog att en flotta av sådana ballonger skulle sättas i omloppsbana, som skulle aktiveras av fjärrkontrollen för att fälla ut och blåsa upp. När jordens position förändrades med avseende på solen, de sfäriska speglarna skulle justeras kontinuerligt för att fånga upp och fokusera solenergi och överföra den i koncentrerade strålar till mottagande stationer på jorden. På mottagningsstationerna, att solenergi skulle användas för att värma vatten till ånga och driva turbiner för att generera el.
"Ballongmetoden är mycket attraktiv eftersom den gör det möjligt att styra fokus genom tryck [inuti ballongen], snarare än genom att göra en mycket exakt spegel i en omloppsbana, "Schreiber skrev [källa:Schreiber]. Medan Schreibers idé om att använda gigantiska blanka ballonger kan låta lite outré, forskare har alltmer tittat på möjligheten att använda satelliter för att skörda solenergi och överföra den till jorden. En studiegrupp från Paris-baserade International Academy of Astronautics förkunnade nyligen:"Det är klart att solenergi från rymden kan spela en oerhört viktig roll för att möta det globala energibehovet under 2000-talet." Och amerikanska flygvapnet överste Michael Smith, direktören för Pentagons centrum för strategi och teknik, noterade nyligen att konceptet har potential att leverera säkert, ren energi till hela planeten "om vi kan få det att fungera" [källa:Daily Mail].
AutobränsleekonomiHur alternativa bränsleprissättningar fungerarAutoAlternativt bränsleAlternativt bränsleAutoAlternativt bränsle10Alternativbränsleidéer som aldrig gjorde det ur LabAutoHybrid -teknikenVilka är de svåraste standarderna för en alternativ bränslebil? AutoBiodrivmedel Är biobränsle alger ett livskraftigt alternativ till olja? AutoBiodrivmedel Främjar oljebolag? AutoHybridteknik Topp 10 alternativa bränslen på vägen just nu AutoBiobränslen Är biobränsle ett rimligt (och säkert) jetbränslealternativ? AutoAlternativa bränslenAlternativt bränslefordonAutoAlternativa bränslenAutomatiska bilar Bränsleceller fungerarAutoAlternativt bränsleHur biodiesel fungerarAutoAlternativt bränsle Är etanol verkligen mer miljövänligt än gas? rs? AutoAlternativt bränsleHur naturgasfordon fungerarAutoAlternativa bränslenE85 Etanol Flex Bränsle ÖversiktAutoAlternativt bränsleKan etanol skada din motor? AutoAlternativ bränsleVad är toppbränsle och hur skiljer det sig från bensin? AutoAlternative FuelsKan en bil köra på kärnkraft? ScienceEnergiproduktionVad är det billigaste nya energialternativet? ScienceGreen ScienceVad är det billigaste nya alternativa energin? ScienceGreen Science10 Wacky Forms of Alternative EnergyScienceGreen Science Kommer alternativa bränslen att tömma globala majsförsörjningar?
