Нести энергию людям

Нести энергию людям

У нас проблемы с электроэнергией. «Знание – сила» – популярное выражение. Верно, но есть и другая сторона медали: чем больше знаний, тем больше тратится электроэнергии.

В конце 2008 года общий объем информации, загружаемой пользователями на Facebook каждый месяц, составлял порядка 70 террабайт. Видеофайлы, загружаемые на YouTube, «тянут» на 530 терабайт – примерно в восемь раз больше. Но даже это невероятное количество байтов, содержащихся в видеороликах, не идет ни в какое сравнение с информационными аппетитами Google, чьи серверы пропускают через себя около одного петабайта информации, то есть тысячу терабайтов или миллион гигабайтов, – и это каждые 72 минуты.

Будет ли это количество продолжать увеличиваться? Сейчас вы уже достаточно хорошо знакомы с истинными и мнимыми тенденциями, чтобы ответить на этот вопрос самостоятельно. Ответ лежит в области вертикальной прямой, которой в наше время описывается технологическое развитие, и третьего цифрового ускорителя «хранение данных», о котором мы еще не успели подробно поговорить. Замечательно в накопителях то, что цена на них постоянно снижается. А плохо то, что они потребляют все больше и больше электроэнергии.

Где же ее взять?

Вернемся к прогнозу Уильяма Джевонса, опубликованному в книге «Угольный вопрос». Большая часть промышленных двигателей внутреннего сгорания работает на продуктах нефтепереработки, уголь сохраняет позицию топлива номер один в энергетике. Сжигая его, мы получаем электроэнергию, питающую электромоторы – включая те, что установлены в компьютерах. Вне зависимости от того, скоро ли закончатся запасы угля, мы не можем продолжать сжигать его такими бешеными темпами, хотя бы по причине того, что таким образом наносим непоправимый ущерб природе.

Давайте попробуем предугадать то, что случится в недалеком будущем: мы будем потреблять еще больше электроэнергии. Следовательно, необходимо немедленно позаботиться о поиске новых, разумных путей его выработки.

Во время президентских выборов 2008 года Ти Бун Пикенс, нефтяной магнат и миллионер, превратился в яростного адепта ветроэнергетики. Он закупил большое количество эфирного времени и спонсировал широкомасштабную рекламную кампанию, и все лишь для того, чтобы снова и снова повторять: Соединенные Штаты – это Саудовская Аравия ветроэнергетики.

Но, к сожалению, есть одна проблема. Ветропарки позволяют использовать энергию, дарованную природой, и превращать ее в электричество. Но как доставить полученную энергию в города и поселки?

В этом ахиллесова пята ветроэнергетики: вопрос передачи электричества на дальние расстояния. При передаче энергии происходят чудовищных размеров потери, поэтому вырабатывать энергию в ветропарках и передавать ее в города и поселки – потеря денег и головная боль для инженеров.

Развитие ветроэнергетики произошло в результате увеличения размеров турбин и постройки ветропарков в местах, позволяющих использовать энергию ветра в полной мере. Места эти, как правило, расположены в отдаленных областях, где движению воздушных потоков не препятствуют ни здания, ни какие-либо другие крупные сооружения.

Компания Сирони Green Energy Technologies разработала решение, позволяющее не соблюдать все вышеперечисленные требования при постройке ветропарков. Вместо того чтобы строить большие ветряки, Сирони и его коллеги предлагают уменьшать их. Они также считают, что нет нужды выносить установки в незастроенные области, наоборот, следует устанавливать их там, где строений больше всего – в крупных городах.

Вместо знакомых нам похожих на традиционные ветряные мельницы энергетических установок, машущих в воздухе стройными серебристыми крыльями (и, к сожалению, время от времени разрубающих ничего не подозревающих птиц), Green Energy Technologies предложила использовать так называемые бандажированные системы, похожие по конструкции на турбины двигателей реактивных самолетов. Они представляют собой наборы лопастей, укрепленных на оси, установленной внутри похожего на трубу контейнера. Задача лопастей – увеличивать силу ветра, дующего в тот или иной момент.

Сирони и его команда нашли великолепное решение. Обычно энергия подводится к силовой установке, и она вращает турбину. Они взяли давно уже существующую схему и инвертировали принцип ее действия, заставив турбину вращать вал генератора.

Результат впечатляет: при текущих ценах на электроэнергию такой ветропарк может вырабатывать электричества примерно на 20 тысяч долларов в год.

Еще больше захватывает описание технологии, благодаря которой создание установок стало возможным.

«В конструкции предусмотрен встроенный прибор для измерения скорости и направления ветра, – рассказывает Сирони. – Вместо использования коробки передач мы оснастили установку специально написанной программой, способной следить за постоянством силы воздействия на вал генератора. Это происходит в реальном времени, и установка может подстроиться под любое отклонение в состоянии окружающей среды».

Здесь мы видим уже знакомый нам поток технологического развития № 4 – искусственный псевдоинтеллект.

«Система обладает множеством признаков искусственного псевдоинтеллекта, – рассказывает Марк, работавший раньше в IBM региональным представителем Oracle. – Работать с программируемыми логическими контроллерами вполне естественно для тех, кому приходилось заниматься автоматизацией производственных линий и других промышленных установок. Но интегрировать ПЛК в турбину пока почти никто не пробовал».

«Сделать это было невозможно еще несколько лет назад, – добавляет он. – Большей части автоматики, которую мы использовали, просто еще не было в природе».

Бандажированные системы для установки на крышах домов, предлагаемые Green Energy Technologies, являют нам превосходный пример использования нескольких принципов, влияющих на возникновение искры озарения. Установки, изобретенные Сирони, позволяют энергетической промышленности перейти через основное препятствие (строительство линий электропередачи); построены по принципу «идите от обратного»; трансформируют изобретенную уже не один век назад идею ветряной мельницы посредством использования искусственного псевдоинтеллекта.

А что, если сделать еще один шаг вперед? Установки оснащены псевдоразумом, но почему бы не сделать «умными» сами лопасти турбины? Давайте вспомним умный руль, изобретенный Дейлом Моргеном. Уже сейчас крыльчатка может поворачиваться и менять угол, чтобы обеспечить постоянство силы, воздействующей на вал генератора. Что, если разработать лопасти, способные менять не только угол относительно потока воздуха, но и форму, отвечая на изменения скорости ветра в режиме реального времени?