Как направить в мирное русло энергию ураганов

Популярная механикаПрирода

Ураганная энергия

Тропические циклоны несут колоссальную энергию, но приручить ее и направить в мирное русло пока не удается.

0:00 /
470.483
На карте показаны траектории движения всех североатлантических ураганов с 1851 по 2012 год. Точками указаны положения эпицентров с шестичасовыми интервалами времени. Цвета линий соответствуют уровню потенциального ущерба по шкале ураганов Саффира – Симпсона, от светло-желтого (категория 1, скорость ветра 33–42 м/с) до красного (категория 5, скорость ветра более 70 м/с)

Тропические циклоны приносят сплошные беды. Ожидая худшего, метеорологи во все глаза следят за их ростом и движением, а жители прибрежных городов готовятся к эвакуации. «Огромные разрушения, серьезно повреждены здания, строения и дома, деревья вырваны с корнями, растительность уничтожена», – описывает их шкала Бофорта. Большие турбины, ловящие «чистую» энергию ветра, останавливают вращение, чтобы не разрушиться под его напором. В 2005 году на одной башне ветрогенератора в Великобритании механизм такой блокировки сломался. Неподготовленная встреча с бурей закончилась тем, что раскрученные до бешеной скорости детали ветряка раскалились и вспыхнули.

По той же шкале Бофорта полноценный ураган начинается со скорости ветра 30 м/с. Тропический циклон питается испарением теплой воды и над сушей быстро теряет силу. Но пока приток энергии сохраняется, она преобразуется ураганом, как тепловым двигателем, в механическую энергию ветра, в конденсацию водных паров. Сила этого натиска вызывает трепет: самый заурядный тропический циклон (радиус 60 км и скорость 40 м/с), по оценкам американского Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA), несет примерно 1,5 тераватт кинетической энергии. Конденсация воды в тучи и капли дождя отнимает около 600 ТВт – эта цифра на порядки больше всех текущих потребностей человечества.

Использовать энергию конденсации в таких масштабах пока невозможно, но вот силу ветра превращают в электричество уже давно и все шире: только в 2016 году в мире было установлено ветрогенераторов на 54 ГВт. Но даже на этом внушительном фоне энергия средненького урагана выглядит источником почти неисчерпаемым, и мысли о том, как бы направить ее в мирное русло, возникают с завидной регулярностью. Последним в этом списке отметился знаменитый астрофизик Нил Деграсс Тайсон. Комментируя разрушения, которые принесла серия циклонов, прокатившихся по восточному побережью Атлантики осенью 2017 года, он воскликнул: «Где инженеры, где ученые, которые при приближении урагана не станут торопливо покидать город, а начнут работу над тем, чтобы укротить его энергию?»

Снос крыши

Впрочем, есть такие ученые. Еще в 2015 году Ариндам Чоудхари и Андре Треман из Международного университета Флориды запатентовали систему AMPS (Aerodynamic Mitigation and Power System), которая должна одновременно улавливать энергию ураганного ветра и защищать здания от разрушений. Предполагается, что спиралевидные турбины, горизонтально уложенные по кромкам крыш или в трубах для стока воды, смогут использовать движение особенно мощных потоков, которые поднимаются при столкновении ветра с неподвижным препятствием. Такие потоки легко повреждают крышу при сильном ветре, но их можно ослабить, заодно превратив часть энергии в электричество.

Разработчики еще продолжают испытывать AMPS, хотя и не рассчитывают, что она выдержит лобовое столкновение с ураганом. Зато при сильных штормах, которые то и дело ведут к повреждению инфраструктуры и локальным отключениям электроснабжения, система даст дополнительную защиту и позволит запитать «небольшой холодильник, смартфон, ноутбук и несколько ламп». Для выработки электричества AMPS достаточно даже слабого ветра скоростью 2–3 м/с, и авторы уверенно планируют массовое производство таких установок.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Главный дровосек планеты Главный дровосек планеты

Победы, поражения и скитания Джейсона Виньярда, короля топора и пилы

Популярная механика
71 факт о главном плейбое планеты 71 факт о главном плейбое планеты

Лучшее о жизни культурного гиганта и главного плейбоя планеты Хью Хефнера

Playboy
Политическая география Тревора Паглена Политическая география Тревора Паглена

Жизнь в исполнении Паглена выглядит не слишком радостным киберпанком

Популярная механика
Большая энциклопедия джентльмена. Том XVIII Большая энциклопедия джентльмена. Том XVIII

Как вести себя в кругу родственников

GQ
Стеклянные микробы Люка Джеррама Стеклянные микробы Люка Джеррама

Героев этих произведений не разглядеть без микроскопа

Популярная механика
Кинотеатр Звездный Кинотеатр Звездный

Репортаж со съемок очередной части «Звездных войн»

GQ
Инфекция жизни Инфекция жизни

Направленная панспермия в вопросах и ответах

Популярная механика
Практика равновесия Практика равновесия

Удерживаем полярности — равновесие и устремленность

Yoga Journal
Пешком по воде Пешком по воде

Далеко не все способны проплыть километр под водой

Популярная механика
10 дней каникул в Таиланде 10 дней каникул в Таиланде

Семейные каникулы в этой стране запомнятся надолго и детям, и взрослым

Домашний Очаг
Длинные руки «Буяна» Длинные руки «Буяна»

В 2015 году мы узнали, что наносить ракетные удары можно из Каспийского моря

Популярная механика
Honda Pilot Honda Pilot

Десять квадратных метров внутреннего пространства

АвтоМир
Покорители стен: ледолазы Покорители стен: ледолазы

Не выпускать ледоруб из рук: потеряв инструмент, спортсмен сходит с дистанции

Популярная механика
Искусственный интеллект глупее пчелы. Пока Искусственный интеллект глупее пчелы. Пока

Cо временем компьютерные нейросети станут умнее человека

Forbes
Зоопарк болезней Зоопарк болезней

На невидимом фронте биомедицины трудятся не только мыши, крысы и макаки

Популярная механика
Ex фактор Ex фактор

Сравнивать настоящих с бывшими – вредная привычка или тревожный сигнал?

Cosmopolitan
Пока не было света Пока не было света

Предыстория солнца и солнечной системы

Популярная механика
Зима надежды нашей Зима надежды нашей

У сборной России — великие планы и новая форма

Vogue
Летающий автомобиль Атаманова Летающий автомобиль Атаманова

Пятиместный автомобиль, первый полет которого планируется уже в сентябре

Популярная механика
С островом без сокровищ С островом без сокровищ

Как Джонни Депп рухнул с киноолимпа в долговую яму

Tatler
Неон-киллер Неон-киллер

Евгения Крегжде поразила нас в самое сердце

Maxim
100 самых сексуальных женщин страны 2017 100 самых сексуальных женщин страны 2017

Узри достойнейшую! Всех прочих, к слову, тоже!

Maxim
Квантовая революция Квантовая революция

В ближайшие десять лет принципиально изменится принцип работы компьютеров

CHIP
“Я развелась, чтобы служить своему счастью” “Я развелась, чтобы служить своему счастью”

Она вышла замуж по любви, родила 11 детей и развелась

Psychologies
11 способов становиться немного умнее каждый день 11 способов становиться немного умнее каждый день

Интеллект, как и тело, требует правильного питания и регулярных тренировок

Psychologies
С корабля на баттл С корабля на баттл

Феномен рэп-баттлов

Esquire
Рисунки на полях Рисунки на полях

На финале лиги чемпионов УЕФА-2018 засветился робот, рисующий разметку

Популярная механика
Йога как танец Йога как танец

Мы занимаемся йогой так, как будто танцуем под любимую музыку

Yoga Journal
Горе без ума Горе без ума

Ученые вплотную приблизились к ответу на вопрос, существуют ли гены гениальности

Вокруг света
Азбука моржа Азбука моржа

Как правильно нырнуть в прорубь. И самое главное — как из нее вынырнуть

GQ
Открыть в приложении