Imagine o potencial. Veja mais fotos da ciência verde. Thomas J Peterson / Escolha do fotógrafo / Getty Images Na Delft University of Technology na Holanda, pesquisadores estão trabalhando em um romance, embora um pouco desagradável, alternativa aos combustíveis fósseis. Eles desenvolveram um banheiro de última geração para uso em países em desenvolvimento que emprega microondas para transformar quimicamente dejetos humanos em gás de síntese , uma mistura de monóxido de carbono e hidrogênio. Esse gás de síntese pode então ser usado em pilhas de células de combustível para gerar eletricidade. Hipoteticamente, um banheiro poderia gerar suco suficiente para abastecer várias famílias da aldeia, libertando-os da dependência do carvão ou do petróleo [fonte:FastCoexist.com].
À primeira vista, O esquema de Delft para transformar cocô em energia pode parecer um pouco idiota. Mas tempos drásticos exigem medidas drásticas, e muitas pessoas classificam o estado de nosso ambiente como drástico. Vivemos em um planeta de recursos finitos - alguns dos quais são cruciais para nossa sobrevivência, e outros que prejudicam o meio ambiente sempre que os usamos.
Em vez de esperar que os poços de petróleo sequem e as cidades costeiras desapareçam sob o aumento do nível do mar, muitas pessoas estão ansiosas por fontes alternativas de energia mais limpas. Algumas dessas fontes de energia, como a energia solar, veículos elétricos híbridos e pequenos, gadgets movidos à mão já se popularizaram. Outros, Contudo, como aquecedores de água movidos a fezes, pode demorar um pouco para se acostumar.
Aqui, para o seu prazer de leitura, são 10 das ideias mais malucas para energia alternativa. Alguns deles já estão disponíveis; outros precisam de mais alguns testes antes de chegar ao mercado. De qualquer jeito, se você está lendo isso durante uma Hora do Planeta autoimposta, manivela sua lanterna e prepare-se para ser surpreendido - ou mesmo divertido.
Quando você está na academia, sua mente já divagou para refletir sobre os perigos do planeta? Você sente um pouco de remorso quando suas pernas batem forte em uma máquina elétrica que não leva a lugar nenhum, enquanto o ar condicionado gelado sopra no seu pescoço? OK - muito provavelmente, provavelmente você está pensando mais na quantidade de calorias que está queimando. Mas se você é um dos atletas com mais consciência ecológica, em breve você poderá deixar que essas preocupações se dissipem com o peso.
Vários ginásios inovadores estão surgindo, os quais convertem a energia humana em eletricidade utilizável. Um deles, em Hong Kong, tem aparelhos de ginástica que parecem perfeitamente comuns do lado de fora, mas tem geradores internos que criam energia a partir do movimento. Então, enquanto você está ocupado suando, seus esforços estão criando eletricidade para alimentar o console de exercícios e suplementar a energia elétrica necessária para manter as luzes do teto acesas. O dono da academia afirma que uma pessoa média pode gerar cerca de 50 watts de eletricidade por hora nas máquinas [fonte:Blume]. Então, a menos que você goste de correr no escuro, é melhor você se mexer.
Os geradores de pedal, como o suporte para bicicletas Pedal-A-Watt, operam com um conceito semelhante, mas são mais potentes. Uma pessoa em boas condições pode gerar 500 watts de potência, enquanto alguém na condição de viciado em televisão poderia gerar cerca de 150 watts. Embora possa não parecer muito, isso é o suficiente para alimentar dois laptops, duas lâmpadas fluorescentes e um telefone celular - contanto que você continue pedalando [fonte:Treehugger].
O suporte para bicicletas Pedal-A-Watt, que funciona alimentando um gerador com o movimento da roda traseira da bicicleta, vem com um PowerPak opcional que armazena a energia que você cria para uso posterior. O PowerPak tem uma tomada onde você pode conectar e alimentar qualquer aparelho que funcione com menos de 400 watts de eletricidade. Para um quadro de referência, uma grande televisão usa cerca de 200 watts, um estéreo de 20 watts, um computador desktop de 75 watts e uma geladeira de 700 watts [fonte:Convergence Tech, Inc.].
E se todas essas mensagens de texto pudessem ajudar a salvar nosso planeta? Eternidade em um Instantâneo / Visão Digital / Imagens Getty Onde você olha, as pessoas abaixam a cabeça, enviando mensagens de texto vigorosamente como se suas vidas dependessem disso. Os americanos enviaram impressionantes 12,5 bilhões de mensagens de texto em apenas um mês em 2006, e usuários de telefones celulares no Reino Unido enviam um bilhão por semana [fonte:CTIA, text.it]. Admita - às vezes essa obsessão com mensagens de texto pode ser irritante, mas e se cada um desses toques de dedo pudesse gerar energia?
Essa é apenas a ideia por trás do Push to Charge, uma das inscrições inovadoras no Concurso de Design de Gadgets Ecológicos de 2008. O conceito depende da piezoeletricidade, que é uma maneira sofisticada de descrever a forma como alguns metais geram eletricidade quando atingidos. (Isqueiros elétricos usam cristais piezoelétricos.)
O celular Push-to-Charge apresentaria botões de plástico sobre uma camada de metal duro. A camada mais inferior seria feita de cristais piezoelétricos, de modo que cada vez que você pressiona um botão, o metal duro diretamente abaixo dele atingiria o cristal subjacente como um martelo, criando uma pequena quantidade de tensão. Pequenos fios localizados entre as camadas transportariam a carga para uma bateria para armazenamento.
A eletricidade gerada ao pressionar apenas um botão seria minúscula - cerca de 0,5 watts, de acordo com o inventor. Mas quando você soma todos os botões necessários para enviar uma única mensagem de texto e multiplica isso pelo número de mensagens de texto enviadas a cada dia, isso é muita potência [fonte:Parker].
A mesma tecnologia pode ser usada em qualquer outro produto que tenha botões, incluindo teclados de computador e videogames. Se todos os escritores do HowStuffWorks tivessem seus computadores conectados a tal dispositivo, o escritório provavelmente não precisaria pagar nenhuma conta de luz. Você tem que admitir que gerar eletricidade simplesmente digitando em um teclado ou mantendo contato com seus amigos é uma ideia muito brilhante.
Qualquer pessoa que more em um apartamento de sótão dirá:O calor aumenta. Mas o empresário australiano Roger Davey propôs usar este simples fato da física para criar grandes quantidades de energia limpa sem queimar nenhum combustível de carbono.
A empresa de Davey, EnviroMission, quer construir um enorme, 2, Estrutura de 792,5 metros de altura chamada torre de correnteza solar no deserto do Arizona [fonte:Almasy]. Em vez de depender de painéis solares para converter a energia solar em eletricidade, a torre de corrente solar usaria um grande, dossel inclinado translúcido, quase tão largo quanto um campo de futebol, para prender o calor do sol como uma estufa. O ar quente na tenda atingiria a escaldante 194 graus Fahrenheit (90 graus Celsius) e fluiria para dentro e para cima através da torre. Conforme subia, iria girar 32 turbinas, girando-os rápido o suficiente para alimentar geradores e produzir 200 megawatts de eletricidade por dia, o suficiente para fornecer energia a 100, 000 famílias [fonte:Almasy].
O conceito já foi demonstrado em uma versão menor, escala experimental. No início dos anos 1980, uma construtora alemã, Schlaich, Bergermann e parceiro, construiu uma torre de ferro capaz de gerar 50 quilowatts de energia nas planícies espanholas, e o operou com sucesso por sete anos, até que seus cabos de suporte quebraram durante uma tempestade. O projeto aprimorado de $ 750 milhões da EnviroMission exige que a torre seja construída de forma mais robusta, aço e cimento mais resilientes, que não precisaria depender de cabos de suporte, e funcionários da empresa dizem que duraria 80 anos, muito mais do que a vida média da maioria das instalações convencionais de geração de energia solar. De acordo com a EnviroMission, que já fechou um acordo para revender sua eletricidade para uma empresa de serviços públicos do sul da Califórnia, a pequena quantidade de poluição de carbono criada pela fabricação e transporte do cimento e outros materiais necessários para construir a torre seria compensada após dois anos e meio de geração de energia. Um projeto semelhante também está sendo desenvolvido por uma empresa na China [fonte:Almasy].
As vacas parecem bastante inofensivas, mas eles são realmente responsáveis por 18% das emissões de gases de efeito estufa. Peter Cade / Iconica / Getty Images As vacas podem parecer muito benignas enquanto mastigam languidamente a grama nos campos agrícolas, mas alguns ambientalistas alertam que os peidos dos animais, arrotos e cocô são os principais contribuintes para as mudanças climáticas. Um relatório das Nações Unidas de 2006 estimou que as vacas, junto com outros animais como ovelhas e cabras, contribuem com cerca de 18 por cento dos gases de efeito estufa que estão aquecendo o planeta - mais do que carros, aviões e todas as outras formas de transporte juntas [fonte:Lean]. Isso é em grande parte verdade porque as emissões de bovinos são ricas em metano, um gás que é 21 vezes mais eficiente do que o dióxido de carbono na retenção de calor na atmosfera [fonte:Los Angeles Times].
Mas os criadores de vacas não devem temer, porque os cientistas estão ocupados encontrando maneiras de transformar esse problema fedorento em uma solução. Eles já desenvolveram um método para extrair metano de excrementos de vaca e convertê-lo em um combustível de biogás de qualidade suficiente para ser alimentado em um duto de gás natural padrão. No condado de Kern, Califórnia, uma empresa chamada BioEnergy Solutions usa esse método para produzir 650, 000 pés cúbicos (18, 406 metros cúbicos) de biogás de esterco, o suficiente para alimentar 200, 000 famílias [fonte:Levinson].
Aproveitar peidos de vaca como fonte de combustível pode ser complicado, mas não é inconcebível, qualquer. Na Argentina - um grande país produtor de carne onde o rebanho coletivo de 55 milhões de bovinos supera a população humana - os pesquisadores desenvolveram uma mochila bovina especial que captura as emissões de uma vaca por meio de um tubo conectado ao estômago da vaca, e descobriu que os animais produzem entre 800 e 1, 000 litros de gás por dia [fonte:Zyga].
Se você é como a maioria das pessoas, então a palavra "E. coli" o deixa nervoso.
Mas acredite ou não, este minúsculo organismo comumente associado a cólicas estomacais e vômitos poderia realmente aliviar alguns de nossos problemas de energia ... excretando óleo cru. Pode parecer loucura, mas alguns geneticistas bastante criativos em uma empresa chamada LS9, Inc., têm mexido no DNA de leveduras industriais e cepas inofensivas de E. coli, portanto, esses organismos podem converter resíduos agrícolas em combustível que está praticamente pronto para ser bombeado.
Uma vez que o petróleo bruto é molecularmente semelhante aos ácidos graxos que esses minúsculos organismos unicelulares normalmente excretam, a alteração não está tão "exagerada" como você pode pensar. A LS9 já simplificou o processo de alteração de genes de um que levou vários meses e custou centenas de milhares de dólares para outro que leva apenas algumas semanas e apenas US $ 20, 000 [fonte:Ayres]. Isso não é tão ruim quando você compara esses microrganismos à perfuração de petróleo, que na verdade pode levar anos para começar e custar tanto quanto (e mais se você pesar também os custos ambientais).
Esses inventores imaginam seus excrementos de microorganismos - "Petróleo 2.0" - como sendo renováveis e negativos em carbono. Isso significa que, por causa das matérias-primas que usa, o processo tirará ainda mais carbono da atmosfera do que o que é colocado de volta. E esses organismos não dependeriam de nenhum único resíduo agrícola, eliminando assim a controvérsia sobre o uso de culturas alimentares específicas como combustível. Em vez de, o processo dependeria de tudo o que é abundante no ambiente local.
Em junho de 2008, LS9 poderia produzir o equivalente a um barril de petróleo por semana com um 1, Máquina de 000 litros que ocupa 40 pés quadrados (3,7 metros quadrados) de espaço [fonte:Ayres]. Mesmo assim, como o projeto está agora, você precisaria de um prédio do tamanho de Chicago para abastecer as necessidades de petróleo dos Estados Unidos, você pode reconsiderar sua atitude em relação ao fermento e à E. coli.
Uma vista aérea de turbinas eólicas offshore Frans Lemmens / The Image Bank / Getty Images Tem-se falado muito sobre o desenvolvimento de parques eólicos offshore para fornecer eletricidade, mas, como demonstra o esforço cronicamente atrasado para construir o projeto CapeWind em Nantucket Sound, não é tão fácil convencer as pessoas nas áreas costeiras de que as turbinas eólicas não vão prejudicar a beleza natural de seus arredores ou danificar delicados ecossistemas marinhos [fonte:Lindsay]. É por isso que a solução final pode ser colocar parques eólicos a centenas de quilômetros da costa, convenientemente fora de vista, e fazê-los flutuar na superfície da água, amarrado em vez de preso a uma estrutura no fundo do oceano.
Além de ser menos intrusivo, turbinas eólicas flutuantes têm um potencial muito maior para gerar energia. Eles podem capturar a energia dos ventos no oceano aberto, que pode atingir velocidades pelo menos duas vezes mais rápidas que os ventos próximos à terra [fonte:Economist]. Alguns relatórios sugerem que os parques eólicos podem fornecer até 15% das necessidades futuras de energia do mundo [fonte:Jacquot].
No final de 2011, o primeiro parque eólico flutuante offshore, um protótipo de $ 30 milhões chamado WindFloat, foi implantado a 217 milhas (349 quilômetros) da costa de Portugal [fonte:Scientific American]. Ele usa uma turbina de 2 megawatts fabricada por uma empresa dinamarquesa, Vestas, que é aparafusado a uma plataforma flutuante triangular feita pela Principle Power, com sede em Seattle. A plataforma está ancorada com quatro cabos, dois dos quais estão conectados à coluna de estabilização da turbina, o que ajuda a reduzir o excesso de movimento. Conforme o vento muda de direção e coloca cargas na turbina e na fundação, as bombas irão deslocar a água de lastro entre as câmaras da plataforma, permitindo a instalação para lidar com climas offshore mais potentes. Como Antonio Vidigal, CEO da EDP Inovacao, um dos parceiros do projeto, disse à Scientific American:"O oceano profundo é a próxima grande fronteira de energia" [fonte:Scientific American].
Aqui está outro esquema de energia alternativa que seria implantado no meio do oceano. Embora a maioria de nós, marinheiros, pense no aquecimento global como um problema causado por usinas de carvão e escapamento de automóveis, navios de carga que navegam nos mares expelem cerca de 2,7 por cento das emissões mundiais de gases de efeito estufa, de acordo com a Organização Marítima Internacional. Isso equivale a cerca de 870 milhões de toneladas de poluição que altera o clima [fonte:IMO].
Qualquer tecnologia que pudesse ajudar os navios a chegarem aos seus destinos sem queimar tanto combustível seria uma grande vantagem. É por isso que, nos últimos anos, alguns visionários têm tentado reviver a energia eólica, um método de propulsão de navios que teve seu apogeu em meados de 1800, como uma forma de aumentar os motores de queima de carbono dos grandes navios de carga. Em meados dos anos 2000, uma empresa propôs equipar cargueiros com gigantes, 13, 000 pés quadrados (1, Pipas de 207 metros quadrados), que voaria cerca de 300 metros acima do navio e ajudaria a puxá-lo [fonte:McSweeney]. Por uma estimativa, tal dispositivo poderia reduzir o consumo de óleo diesel de um navio em até 25 por cento, o que não apenas reduziria significativamente sua emissão de carbono na atmosfera, mas possivelmente economize mais de US $ 1 milhão em custos de combustível para os maiores navios anualmente [fonte:McSweeney].
Em 2008, 10, O navio de contêineres de 000 toneladas MS Beluga Skysails se tornou o primeiro a usar a força auxiliar de pipa, anexando um 160 metros quadrados (1, Kite de 722 pés quadrados 300 metros (984,2 pés) acima de sua proa em uma viagem de um porto alemão para a Venezuela. O navio conseguiu cortar seus gastos com óleo diesel em 10 a 15 por cento, e economizado entre $ 1, 000 e $ 1, 500 por dia durante a viagem de duas semanas. O Grupo Beluga, a empresa-mãe do navio, espera usar pipas para reduzir suas contas de combustível em 20% [fonte:Huck].
Por que não navega?Se você está se perguntando por que um veleiro tradicional não poderia fazer o mesmo trabalho que uma pipa, você não está sozinho. É uma pergunta comum. Mas de acordo com Treehugger.com, testes comprovaram que os sistemas de pipa podem oferecer mais de cinco vezes o desempenho por metro quadrado de vela [fonte:Treehugger].
Você já ouviu falar de inquilinos recebendo notificações de despejo por não pagarem o aluguel ou por fazerem muito barulho. Mas em 2011, um sueco de 31 anos chamado Richard Handl tornou-se possivelmente o primeiro locatário de apartamento na história a entrar em apuros com seu senhorio por tentar construir um reator nuclear em sua cozinha.
Handl, que disse a um jornal local que se interessava por física nuclear desde a adolescência, gastou cerca de US $ 950 para adquirir as peças e materiais de que precisava para construir uma bomba nuclear DIY, e acumulou a quantidade necessária de rádio comprando ponteiros de relógios luminosos no eBay por alguns dólares cada. Ele também extraiu óxido de tório, outro ingrediente, dos lampiões a gás Coleman, e construiu um canhão de nêutrons bruto inserindo um pequeno tubo de vidro dentro de um frasco de plástico de comprimidos e cobrindo-o com chumbo. (Caso mais alguém queira imitá-lo, Handl devidamente documentou todos esses detalhes em seu blog "Richard's Reactor".) Mas quando o engenheiro nuclear amador entrou em contato com funcionários do governo para se certificar de que não estava infringindo nenhuma lei, o governo enviou a polícia para invadir sua casa e apreender o reator DIY [fonte:The Local (em inglês)].
No entanto, nosso amigo sueco pode ter descoberto algo. Poder nuclear, que gera energia com apenas pequenas quantidades de emissões de efeito estufa, estava desfrutando de uma atualização de imagem até que um terremoto causou um acidente catastrófico em um complexo nuclear japonês fora de Tóquio em março de 2011. Mas mesmo que grandes usinas nucleares pareçam assustadoras, que tal menor, unidades mais facilmente contidas? Cientistas do Laboratório Nacional de Los Alamos desenvolveram um projeto para um reator do tamanho de uma banheira de hidromassagem que poderia gerar eletricidade suficiente para alimentar 20, 000 casas. Um problema:por US $ 25 milhões cada, o preço é alto demais para justificar colocar um no deck do quintal [fonte:Zyga]. Outra unidade com sede em Chicago está tentando desenvolver uma arma nuclear ainda menor, este do tamanho de um forno de micro-ondas [fonte:Koziarski].
O café Starbucks é conhecido por impulsionar sua manhã. Mas também poderia dar partida em seu carro? Joe Raedle / Getty Images Aquela xícara matinal de Joe que nos ajuda a nos abastecer para o dia seguinte, em breve também poderá ajudar a impulsionar os caminhões. Em 2009, Professor de engenharia da Universidade de Nevada-Reno, Mano Misra, conhecido no laboratório por seu consumo de café, notou o brilho do óleo flutuando em cima de uma xícara de cerveja que havia esfriado. Uma lâmpada se acendeu no cérebro cafeinado de Misra, e ele pediu a alguns alunos que trabalhassem em um projeto para investigar se o óleo de café poderia ser uma matéria-prima para o biodiesel.
Os alunos determinaram que, dependendo do feijão particular usado na mistura, o pó de café pode conter até 20 por cento de óleo, e que ele tem uma estabilidade oxidativa incomumente alta (o que significa que ele não se quebrará quando exposto ao oxigênio e, portanto, obstruirá os tubos de combustível). Posteriormente, eles desenvolveram um método para remover o enxofre encontrado no biodiesel de café, que vem de solos vulcânicos nas regiões montanhosas onde o café geralmente é cultivado. O combustível resultante foi suficiente para atender aos padrões estabelecidos pela ASTM International, uma organização internacional de testes, para biodiesel.
Os pesquisadores estimam que se todos os resíduos gerados pelos consumidores de café do mundo fossem recolhidos e reprocessados, o rendimento seria de 2,9 milhões de galões de óleo diesel a cada ano. Alternativamente, os grãos de café poderiam ser convertidos em pellets de combustível. Se todas as sobras de terreno da Starbucks fossem reprocessadas, eles produziriam 89, 000 toneladas de tais pelotas de combustível anualmente, o suficiente para gerar milhões de dólares em receita para a rede de cafeterias, além de ajudar a conter os custos crescentes de combustível para empresas de transporte rodoviário [fonte:Schill].
Você provavelmente já testemunhou a experiência das crianças alegres quando veem seu reflexo em um daqueles balões espelhados brilhantes que são populares nas festas de aniversário. Agora, imagine uma série de versões enormes desses balões de festa - talvez tão grandes quanto uma milha de diâmetro - implantados em órbita geoestacionária ao redor da Terra. Eles poderiam fornecer uma resposta possível para a escassez de energia no mundo e os problemas das mudanças climáticas?
Em um artigo de 2007, o falecido professor de engenharia do Massachusetts Institute of Technology William F. Schreiber propôs lançar em órbita uma frota de tais balões, que seria ativado por controle remoto para desdobrar e inflar. À medida que a posição da Terra mudou em relação ao sol, os espelhos esféricos seriam ajustados continuamente para captar e focar a energia solar e transmiti-la em feixes concentrados para estações receptoras na Terra. Nas estações receptoras, que a energia solar seria usada para aquecer água em vapor e acionar turbinas para gerar eletricidade.
"A abordagem do balão é muito atraente porque permite que o foco seja controlado pela pressão [dentro do balão], em vez de fazer e colocar em órbita um espelho muito preciso, "Schreiber escreveu [fonte:Schreiber]. Embora a ideia de Schreiber de usar balões gigantes brilhantes possa parecer um pouco exagerada, cada vez mais os cientistas estão olhando para a possibilidade de usar satélites para coletar energia solar e transmiti-la para a Terra. Um grupo de estudos da Academia Internacional de Astronáutica, com sede em Paris, proclamou recentemente:"Está claro que a energia solar fornecida do espaço pode desempenhar um papel extremamente importante no atendimento à necessidade global de energia durante o século 21". E o coronel da Força Aérea dos EUA Michael Smith, o diretor do Centro de Estratégia e Tecnologia do Pentágono, observou recentemente que o conceito tem potencial para fornecer produtos seguros, energia limpa para todo o planeta "se conseguirmos fazer funcionar" [fonte:Daily Mail].
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