Пьезоэлектрлік жолдар: қозғалыстан энергия жинау жолы
Елестетіп көріңізші: жолдан өтетін әрбір көлік, тротуармен жүретін әрбір жаяу жүргінші электр энергиясын өндіреді. Бұл қиял емес, қозғалыс күшін электр қуатына айналдыра алатын пьезоэлектрлік жолдардың нақты технологиясы.
Бұл қалай жұмыс істейді?
Пьезоэлектрлік әсер - кейбір материалдардың механикалық деформация кезінде электр зарядын өндіру қабілеті:
• Жол төсемінің астына пьезоэлектрлік кристалдары бар арнайы генераторлар орнатылады
• Көлік жолдан өткенде, оның салмағы қысым жасайды
• Кристалдар майысып, электр тогын өндіреді
• Энергия "қой сауғандай жиналып", аккумуляторларда жинақталады немесе тікелей желіге беріледі
Нақты жобалар және олардың тиімділігі
• Израиль Innowattech компаниясы 1 км тас жолға пьезоэлектрлік генераторлар орнатты. Қозғалысы жоғары мұндай жолдың бір шақырымы 400 кВт·сағ дейін энергия өндіре алады - 600-800 жол шамын қамтамасыз етуге жеткілікті.
• Жапония Токиодағы Shibuya вокзалында еден астындағы пьезоэлементтер жолаушылардың қадамдарынан "талқан тартқандай" энергия өндіріп, ақпараттық тақталарды қоректендіреді.
• Италия: Роттердамдағы Watt түнгі клубындағы пьезоэлектрлік элементтері бар би алаңы жарықтандыру жабдығы үшін 30%-ға дейін энергия өндіреді.
Технологияның артықшылықтары
• Қосымша жер алаңдарынсыз "бұрыннан бар соқпақпен" қолданыстағы инфрақұрылымды пайдалану
• Энергия өндірісі оны тұтыну орнында жүреді
• Ауа райына тәуелді емес (күн немесе жел электр станцияларынан айырмашылығы)
• Ақылды жолдармен және "көше көзін" бақылау жүйелерімен біріктіру мүмкіндігі
Мәселелер мен шектеулер
• Бастапқы орнату құны "қазынаға түсетіндей" жоғары
• Дәстүрлі энергия көздерімен салыстырғанда тиімділігі салыстырмалы түрде төмен (5-20%)
• Қызмет көрсетудегі қиындықтар (жер асты компоненттеріне қол жеткізу қажеттілігі)
• Қозғалыс қарқындылығына тәуелділік
Пьезоэлектрлік жолдардың болашағы
Зерттеушілер негізгі мәселелерді шешу үшін "тас қайнатып" жұмыс істеуде:
• Тиімділігі 30-40%-ға дейін жететін жақсартылған пьезоэлектрлік материалдар жасау
• Компоненттерді өндіру құнын төмендету
• Орнату мен қызмет көрсетуді жеңілдету үшін модульдік жүйелер әзірлеу
• Басқа "ақылды жол" технологияларымен (күн панельдері, электромобильдерді сымсыз зарядтау жүйелері) біріктіру
Қызықты қолданыстар
• Өз жарықтандыруы үшін энергия өндіретін жаяу жүргіншілер өткелдері
• Ұшақтардың қонуынан энергия өндіретін әуежай ұшу-қону жолақтары
• Пойыздардың қозғалысынан болатын дірілді электр энергиясына айналдыратын теміржол жолдары
Пьезоэлектрлік жолдар технологиясы - әдетте "желмен ұшып кететін" энергияны қалай пайдалана алатынымыздың тамаша мысалы. Әрбір ватт маңызды әлемде жолдарды энергия көзіне айналдыру тұрақты болашаққа қарай маңызды қадам болуы мүмкін.

* * *

Жойылып кеткен түрлерді қайта тірілту: этика мен технология
Елестетіп көріңізші: мамонт табындары қайтадан тундрада жайылады, көшпелі кептерлер аспанды толтырады, ал тасмания жолбарыстары Австралия ормандарында аңшылық жасайды. Ғылыми прогресс бізді жойылған түрлерді қайта тірілту шындыққа айналатын сәтке жақындатуда. Бірақ біз жоғалып кеткенді қайта тірілтуіміз керек пе?
Жойылған түрлерді қайта тірілту технологиялары
Ғалымдар жойылған түрлерді қайта тірілтуге бірнеше тәсілдер әзірлеуде:
• Клондау - жақсы сақталған ДНҚ мен жақын туыстас түрден сурогат ана қажет. Жойылған пиреней теке-сераларын клондау үшін сәтті қолданылды (небәрі 7 минут өмір сүрді)
• Таңдаулы өсіру - жақын туыстарын іріктеу арқылы жойылған түрлердің генетикалық ерекшеліктерін қалпына келтіру. Тур өгіздерін қайта тірілту жобасында қолданылады
• Геномды өңдеу - жойылған жануарлардың геномдарын қайта жасау үшін CRISPR және басқа технологиялар арқылы қазіргі түрлердің ДНҚ-сын өзгерту
Этикалық дилеммалар
Түрлерді қайта тірілту маңызды сұрақтар туғызады:
• Ресурстық әділеттілік - қазіргі түрлер қауіп төнген кезде жойылған түрлерді қайта тірілтуге миллиондаған қаражат жұмсау ақталған ба?
• Экологиялық салдары - қайта тірілген түрлер олардың жоқтығына бейімделген қазіргі экожүйелерге қалай әсер етеді?
• Жануарлардың әл-ауқаты - әлеуметтік құрылымдар мен қолайлы мекендеу ортасының жоқтығынан зардап шегуі мүмкін жануарларды қайта тірілту этикалық па?
• "Құдай рөлін ойнау" - табиғи тепе-теңдікті қалпына келтіру мен ақталмаған араласу арасындағы шекара қайда?
Ғылымның алдыңғы шебіндегі жобалар
• Жүнді мамонт - Colossal жобасы тундра экожүйелерін қалпына келтіру үшін мамонттардың генетикалық белгілері бар суыққа төзімді пілдер жасауды жоспарлап отыр
• Көшпелі кептер - Revive & Restore бір кездері Солтүстік Америка аспанын қараңғылатқан бұл түрді қайта жасау үшін жұмыс істеуде
• Тасмания жолбарысы - австралиялық ғалымдар геномды секвенциялап, жақын туыстас қалталы қасқырды пайдаланып оны қайта жасау үшін жұмыс істеуде
Жақтау және қарсы болу дәлелдері
Түрлерді қайта тірілтуді жақтау:
• Адам келтірген экологиялық зиянды түзету
• Экожүйелік функцияларды қалпына келтіру
• Қазіргі түрлерді сақтауға қолданылатын биотехнологияларды дамыту
• Түрлердің жойылуы туралы хабардарлықты арттыру
Қарсы болу:
• Қазіргі түрлерді қорғаудан ресурстарды алаңдату
• Болжанбайтын экологиялық салдар
• Жануарлардың әл-ауқатына байланысты этикалық проблемалар
• Жойылуды "қайтымды" процесс ретінде қабылдау мүмкіндігі
Жойылған түрлерді қайта тірілтудің болашағы
Технологиялар дамып, түрлерді қайта тірілтуді барған сайын шынайы етуде. Ең жақын үміткерлер — жақында жойылған және жақын туыстары бар түрлер. Негізгі сұрақ: біз істей аламыз ба емес, істеуіміз керек пе.
Мүмкін, алтын орта - толық генетикалық қайта жасаусыз, жойылған жануарлармен бірдей экологиялық функцияларды орындайтын "прокси-түрлерге" назар аудару.

баспаға әзірлеп, жиған-терген

Бегімхан  Ибрагим (КЕРІМХАНҰЛЫ) >>

Ақсу қаласының Абай атындағы ЖОББ мектептің қазақ тілі мен әдебиеті мұғалімі

Павлодар облысы

Қазақстан Журналистер Одағының мүшесі