На китайской станции Циньлин в Антарктиде введена в эксплуатацию система генерации чистой энергии, адаптированная для полярных условий. Как пишет Ecoticias, Китай стал первой страной, которая достигла масштабной эксплуатации чистой энергетической системы в экстремальных антарктических условиях.
Систему запустили весной этого года, и с тех пор она обеспечивает бесперебойное питание исследовательского оборудования и необходимых жилых помещений на станции Циньлин, заменив традиционные дизельные источники питания. Эта станция работает с февраля этого года, и она является пятой антарктической исследовательской станцией Китая.
Отмечается, что фотоэлектрическая и ветровая энергия составляют 60 процентов энергетической мощности системы. Они работают в условиях ветра и солнечного света, и с помощью избыточных мощностей могут накапливать водород, производя его из замороженной воды. А в ситуациях без ветра или солнечного света накопленный водород может обеспечить станцию энергией, обеспечивая работу исследовательского оборудования и основных жилых помещений.
Затем водород хранится в резервуарах высокого давления, готовых к использованию в течение месяцев, когда нет солнца. И это ключевой фактор, потому что в отличие от обычных батарей, которые хранят энергию в течение нескольких дней, водород можно хранить более года.
Главной проблемой было разработать ветровые турбины, которые могут работать в антарктических условиях. Ведь скорость ветра там достигает 300 километров в час, температура падает ниже минус 40 градусов, а солнце исчезает на полгода.
Обычно исследовательские станции в Антарктиде работают на дизельных генераторах, а топливо доставляется туда кораблями или военными самолетами раз в год и хранится до использования. В таких условиях обычные аккумуляторы неэффективны, а порывы ветра разрушают обычные ветровые турбины.
Чтобы преодолеть это, китайская команда переделала оборудование, используя углеродное волокно и короткие, прочные конструкции. Как пояснил Сунь Хунбинь, главный ученый Китайского полярного исследовательского института:
"Это был огромный вызов - построить систему для самого холодного, самого темного и самого отдаленного континента Земли".
В лабораториях Тайюаньского технологического университета инженеры создавали искусственные штормы, имитируя порывы ветра в 200 и 300 километров в час и температуру минус 50 градусов для тестирования новых решений. Это моделирование привело к появлению турбин с радикальной конструкцией. Вместо длинных лопастей, похожих на вертушку, они использовали форму "яйцевидных" лопастей. Это позволило уменьшить давление ветра на лопасти и снизить центр тяжести. Второй вариант турбин сохранил традиционную форму, но лопасти из углеродного волокна способны выдерживать экстремальные холода без поломок.
Также в условиях экстремального холода нужно было заменить и аккумуляторы. Стандартный литий замерзает и теряет эффективность. Поэтому разработчики применили литий-титанатные аккумуляторы, заключенные в термокоробки. Эта система повторно использует тепло, образующееся во время процесса зарядки и разрядки, чтобы сами аккумуляторы оставались теплыми
В Тайюаньском университете говорят, что постоянно получают и анализируют данные, передаваемые из Антарктиды. Они считают, что если люди могут выживать в полярных условиях благодаря возобновляемой энергетике, то в будущем эту технологию можно будет установить и испытать не только в других сложных условиях на Земле, но и на Луне или на Марсе.
Больше новостей о технологиях будущего
Напомним, что в университете Гонконга предложили новую технологию, которая потенциально может решить проблему обеспечения водой астронавтов во время долгих космических миссий. Они предлагают нагревать минералы из местной почвы, пока вода, которая есть в их составе, не начнет испаряться.
