10 Innovativa sätt Vi utnyttjar naturens kraft
I takt med att vi slår samman, förväntas stora fossila bränslen som kol, olja och naturgas löpa ut på cirka 75 år. Eftersom vi är ganska mycket helt beroende av fossila bränslen för det dagliga livet, sätter det mycket på forskare för att utveckla nya hållbara sätt att producera energi.
Lyckligtvis går de upp mot utmaningen som sanna mästare. Här är tio otroliga sätt att vi använder naturen för att göra elektricitet, revolutionera livsmedelsproduktionen och göra världen mindre smoggig.
10Användning av blixtnedslag för att återvinna betong
Betong - en blandning av cement, sten och vatten - är ett av de billigaste och vanligaste byggmaterialen i världen. Tyvärr är det nästan omöjligt att återvinna så all avfall och skräp från förstörda byggnader, broar och vägar går vanligtvis i spill.
Fraunhofer-institutet för byggfysik har utvecklat en lösning: spräng betongen med blixtnedslag. Och överraskande-det fungerar. När kraftfulla pulser av elektricitet slår betong, rör energin mellan de enskilda elementen och effektivt avgränsar det band som håller allt ihop, vilket resulterar i en stapel konkreta ingredienser som sedan kan användas för att göra ny betong.
9 Självläkande betongI stället för att leta efter sätt att återvinna betong arbetar forskare i Nederländerna med en teknik för att fixa det automatiskt. Henk Jonkers och hans team utvecklar en typ av betong som infunderas med levande bakterier. När vattnet får betongen att spricka, aktiverar bakterierna och utsöndrar en avfallsprodukt som kallas kalcit som mycket liknar kalksten, vilket effektivt klistrar betongen.
Solceller som slita solljus utöver skördfärg
För all sin popularitet är solceller typiskt bara cirka 11-15 procent effektiva. Det beräknas av den mängd makt de gör jämfört med mängden solljus som träffar cellen. DARPA arbetar med ett solenergisystem som kan mer än dubbla den effektiviteten, genom att faktiskt bryta ner solljus och skörda våglängderna för varje enskild färg.
Med hjälp av nanomaterial, varav några är mindre än ljusvåglängder, kan systemet sortera varje färg och pipa den till en cell som är avsedd att absorbera den specifika våglängden. Genom att göra det kan de arbeta för att skapa solceller som inte behöver reagera på hela ljusspektrumet - bara till en enda färg. DARPA räknar med att deras solceller har en effekt på upp till 50% effektivitet - ett helt huvud och axlar över allt annat som vi för närvarande har.
7 En vindturbin som gör el med ingen vindVind är en fritt tillgänglig resurs, men problemet är att vi inte riktigt kan kontrollera det. När vinden slutar blåsa, slutar vindkraftverk att producera el. Förvånansvärt nog är Apple den med lösningen. I juni 2011 lämnade Apple patent på en vindkraftverk som omvandlar vindkraft till värme som fortsätter att generera energi även om knivarna inte snurrar.
Traditionella väderkvarnar har arbetat på samma principer under de senaste tusen åren: Vind spinnar fläktbladen och skapar energi. Apples vindkraftverk gör det, men det fångar också värme som skapas av friktion och lagrar den.
6Ett självhäftat mat system förklädd som företagskonst
Ett japanskt detaljhandelsföretag har utvecklat ett aquaponicsystem som används som en konstbit på sjukhus och vårdhem. Systemet kan växa såväl fisk som växter. Nitratavfallet från fisken används som gödselmedel av växterna. Samtidigt filtrerar och renar vattnet, som sedan pipes tillbaka i fisketanken - på exakt samma sätt som ett naturligt system (som en damm) skulle fungera. Även om det inte skapar energi förbrukar systemet inte heller något.
Storskaliga system som detta utvecklas också för att hjälpa till att skapa förnybara matkällor i världsområden som inte har mycket vatten. Eftersom vattnet cyklar kontinuerligt genom systemet, kan ökenområden med begränsat nederbörd använda det som ett livskraftigt sätt för livsmedelsproduktion året runt.
Vid 14 års ålder räddar Deepika Kurup redan liv. Efter att ha läst att indiska barn ska dricka stillastående, fyllde bakterier vatten eftersom de inte har en tillförlitlig källa till rent vatten, kom Deepika upp med en soldriven vattenrenare som är så billig det kostar bara några cent. Det fungerar genom att exponera en blandning av zinkoxid och titanoxid till solljus, och starta en reaktion som dödar bakterier i vattnet.
Hur effektivt är det? Efter bara några timmar i solljus kan solreningssystemet helt eliminera E. coli-bakterier och minska koloformtal från 8 000 till bara 50, vilket ger säkert, rent dricksvatten även i områden som inte har någon el.
4En generator som drivs av mänsklig urin
Tala om tonåringar: fyra studenter i Nigeria har kommit med en kraftgenerator som körs på en resurs som alltid är tillgänglig - mänsklig urin. Deras skapelse använder processen med elektrolys för att isolera vätegas från urin, som sedan används för att driva en generator. De kan få en jättebra sex timmars effekt från en liter urin, vilket inte verkar så mycket förrän du anser att en normal person kissar ut ungefär två liter per dag.
3 Wave Powered Robot Travels 9,000 MilesWave Glider, utvecklad av Liquid Robotics, är ett obemannat marint fordon som använder ett unikt kraftmedel: havsvågor. Det patenterade systemet gör det möjligt för småbåtarna att röra sig framåt, så länge som det finns även den minsta mängd vågåtgärder på ytan - vilket som det visar sig är hela tiden.
Nyligen bröt Wave Glider världsrekordet för avstånd som kördes av ett obemannat fordon som gick över 9000 mil (14 500 km) under ett år. Under resan blev det pummeled av oceanstormer och till och med angripna av hajar.
2Fånga energi från tågvibrationer
Det finns energi runt oss - och det väntar bara på att rätt enhet ska utnyttja den. Efter att ha insett att ett ton potentiell energi skapas av vibrationer hos ett fartfartyg, samlar forskare från Stony Brook University en enhet som kommer att samla in energin och omvandla den till el.
De hävdar att deras enhet kan sätta upp upp till 200 watt likström. Om den extra elen användes för att driva enheter på stationerna, kunde den spara New York State ensam 10 miljoner dollar varje år. Faktor i nästan 141 000 miles (227 000 km) tågspår över hela USA, och det bidrar till betydande energibesparingar runt omkring.
1 Självfyllande vattenflaskaAtt utveckla förnybara vattenresurser är ett av de mest pressande behoven i den moderna världen. Vattenrening och behandling är ett enormt energiavlopp - och det tar inte ens hänsyn till de uppskattade en miljard människor som bor i områden där färskvatten är knapp. NBD Nano kan ha lösningen: de har skapat en vattenflaska som påfyller sig själv.
Vad som först låter som magi är faktiskt ganska enkelt. Flaskan har vattendränkande dumpar omgivna av vattenavvisande dalar. Dumpen tvingar luftburig fuktighet att kondensera på flaskans yta. Dropparna pressas sedan genom dalarna och ner i flaskan.
Slutresultatet är att flaskan faktiskt fyller sig bara genom att sitta utomhus - och det gör det så snabbt som tre liter vatten per timme.
Andrew är frilansskribent och ägare till den sexiga, sexiga HandleyNation Content Service. När han inte skriver skriver han oftast vandring eller bergsklättring, eller bara njuter av den fräscha North Carolina-luften.