Imaginez le potentiel. Voir plus de photos de la science verte. Thomas J Peterson/Choix du photographe/Getty Images À l'Université de technologie de Delft aux Pays-Bas, les chercheurs travaillent sur un roman, bien qu'un peu désagréable, alternative aux combustibles fossiles. Ils ont mis au point des toilettes à la pointe de la technologie pour les pays en développement qui utilisent des micro-ondes pour transformer chimiquement les déchets humains en gaz de synthèse , un mélange de monoxyde de carbone et d'hydrogène. Ce gaz de synthèse peut ensuite être utilisé dans des empilements de piles à combustible pour produire de l'électricité. Hypothétiquement, une toilette pourrait produire assez de jus pour alimenter plusieurs ménages du village, les libérant de la dépendance au charbon ou au pétrole [source :FastCoexist.com].
A première vue, Le plan de Delft pour transformer le caca en pouvoir peut sembler un peu idiot. Mais les temps drastiques appellent des mesures drastiques, et de nombreuses personnes qualifient l'état de notre environnement de dramatique. Nous vivons sur une planète aux ressources limitées - dont certaines sont cruciales pour notre survie, et d'autres qui nuisent à l'environnement chaque fois que nous les utilisons.
Plutôt que d'attendre que les puits de pétrole s'assèchent et que les villes côtières disparaissent sous l'élévation du niveau de la mer, de nombreuses personnes envisagent des sources d'énergie alternatives plus propres. Certaines de ces sources d'énergie, comme l'énergie solaire, véhicules hybrides-électriques et petits, les gadgets manuels ont déjà fait leur chemin. Autres, cependant, comme les chauffe-eau alimentés par les matières fécales, peut prendre un peu de temps pour s'y habituer.
Ici, pour votre plaisir de lire, sont 10 des idées les plus farfelues pour les énergies alternatives. Certains d'entre eux sont déjà disponibles; d'autres ont besoin de quelques essais supplémentaires avant d'être commercialisés. Dans les deux cas, si vous lisez ceci pendant une Earth Hour auto-imposée, manivelle votre lampe de poche et préparez-vous à être surpris - ou même amusé.
ContenuQuand tu es au gymnase, votre esprit s'égare-t-il pour méditer sur les périls de la planète ? Ressentez-vous un peu de remords lorsque vos jambes s'enfoncent sur une machine électrique qui ne va nulle part, pendant que le climatiseur glacial souffle sur votre cou ? OK -- donc très probablement, vous pensez probablement davantage à la quantité de calories que vous brûlez. Mais si vous êtes l'un des athlètes les plus soucieux de l'environnement, vous pourrez peut-être bientôt laisser ces inquiétudes se dissiper avec les kilos en trop.
Plusieurs gymnases innovants voient le jour et convertissent l'énergie humaine en électricité utilisable. L'un d'eux, à Hong Kong, a des appareils d'exercice qui ont l'air parfaitement ordinaires de l'extérieur, mais ont des générateurs à l'intérieur qui créent de l'énergie à partir du mouvement. Alors pendant que tu es occupé à transpirer, vos efforts créent de l'électricité pour alimenter la console d'exercice et compléter le courant électrique nécessaire pour maintenir les plafonniers allumés. Le propriétaire de la salle de sport soutient qu'une personne moyenne peut générer environ 50 watts d'électricité par heure sur les machines [source :Blume]. Donc, à moins que tu aimes courir dans le noir, tu ferais mieux de bouger.
Les générateurs de pédales comme le support de vélo Pedal-A-Watt fonctionnent sur un concept similaire mais sont plus puissants. Une personne en excellente condition peut générer 500 watts de puissance, tandis qu'une personne en état de patate de canapé pourrait générer environ 150 watts. Bien que cela puisse sembler peu, cela suffit pour alimenter deux ordinateurs portables, deux ampoules fluorescentes et un téléphone portable -- tant que vous continuez à pédaler [source :Treehugger].
Le support vélo Pedal-A-Watt, qui fonctionne en alimentant un générateur avec le mouvement de la roue arrière du vélo, est livré avec un PowerPak en option qui stocke l'énergie que vous créez pour une utilisation ultérieure. Le PowerPak dispose d'une prise où vous pouvez brancher et alimenter tout appareil fonctionnant avec moins de 400 watts d'électricité. Pour un cadre de référence, un grand téléviseur consomme environ 200 watts, une stéréo 20 watts, un ordinateur de bureau 75 watts et un réfrigérateur 700 watts [source :Convergence Tech, Inc.].
Et si tous ces SMS pouvaient aider à sauver notre planète ? L'éternité dans une vision instantanée/numérique/Getty Images Partout où tu regardes, les gens ont la tête baissée, envoyant vigoureusement des SMS comme si leur vie en dépendait. Les Américains ont envoyé 12,5 milliards de SMS en seulement un mois en 2006, et les utilisateurs de téléphones portables au Royaume-Uni envoient un milliard par semaine [source :CTIA, text.it]. Admettez-le, parfois cette obsession pour la messagerie texte peut être agaçante, mais et si chacun de ces coups de doigt pouvait générer de l'énergie ?
C'est juste l'idée derrière Push to Charge, l'une des candidatures innovantes au Concours de design de gadgets verts 2008. Le concept repose sur la piézoélectricité, ce qui est une façon élégante de décrire la façon dont certains métaux génèrent de l'électricité lorsqu'ils sont touchés. (Les briquets électriques utilisent des cristaux piézoélectriques.)
Le téléphone portable Push-to-Charge comporterait des boutons en plastique posés sur une couche de métal dur. La couche la plus basse serait constituée de cristaux piézoélectriques, de sorte que chaque fois que vous appuyez sur un bouton, le métal dur directement en dessous frapperait le cristal sous-jacent comme un marteau, créant une petite quantité de tension. De petits fils situés entre les couches achemineraient la charge vers une batterie pour le stockage.
L'électricité générée en appuyant sur un seul bouton serait minuscule - environ 0,5 watts, selon l'inventeur. Mais lorsque vous additionnez tous les boutons nécessaires pour envoyer un seul message texte et que vous multipliez cela par le nombre de messages texte envoyés chaque jour, c'est beaucoup de puissance [source :Parker].
La même technologie pourrait être utilisée dans tout autre produit doté de boutons, y compris les claviers d'ordinateur et les jeux vidéo. Si tous les rédacteurs de HowStuffWorks avaient leurs ordinateurs connectés à un tel appareil, le bureau n'aurait probablement pas besoin de payer de factures d'électricité. Vous devez admettre que produire de l'électricité simplement en tapant sur un clavier ou en restant en contact avec vos amis est une idée assez brillante.
Quiconque vit dans un appartement mansardé vous le dira :la chaleur monte. Mais l'entrepreneur australien Roger Davey a proposé d'utiliser ce simple fait de la physique pour créer de grandes quantités d'énergie propre sans brûler de combustibles carbonés.
la compagnie de Davey, EnviroMission, veut construire un massif, 2, Structure de 600 pieds de haut (792,5 mètres de haut) appelée tour solaire ascendante dans le désert de l'Arizona [source :Almasy]. Au lieu de compter sur des panneaux solaires pour convertir l'énergie du soleil en électricité, la tour de courant ascendant solaire utiliserait un grand, auvent en pente translucide, à peu près aussi large qu'un terrain de football, pour piéger la chaleur du soleil comme une serre. L'air chaud dans la tente atteindrait une température torride de 194 degrés Fahrenheit (90 degrés Celsius) et s'écoulerait dans et à travers la tour. Comme il s'est levé, il ferait tourner 32 turbines, les faire tourner assez vite pour alimenter des générateurs et produire 200 mégawatts d'électricité par jour, assez pour fournir de la puissance à 100, 000 ménages [source :Almasy].
Le concept a déjà été démontré sur un plus petit, échelle expérimentale. Au début des années 1980, une entreprise de construction allemande, Schlaich, Bergermann et Associé, construit une tour de fer capable de générer 50 kilowatts d'énergie dans les plaines espagnoles, et l'a exploité avec succès pendant sept ans jusqu'à ce que ses câbles de support se brisent lors d'une tempête. La conception améliorée de 750 millions de dollars d'EnviroMission exige que la tour soit construite à partir de matériaux plus robustes, acier et ciment plus résistants, qui n'aurait pas besoin de dépendre de câbles de support, et les responsables de l'entreprise disent que cela durerait 80 ans, bien plus longue que la durée de vie moyenne de la plupart des installations solaires conventionnelles. Selon EnviroMission, qui a déjà conclu un accord pour revendre son électricité à une entreprise de services publics du sud de la Californie, la petite quantité de pollution par le carbone créée par la fabrication et l'expédition du ciment et d'autres matériaux nécessaires à la construction de la tour serait compensée après deux ans et demi de production d'électricité. Un projet similaire est également développé par une entreprise en Chine [source :Almasy].
Les vaches semblent assez inoffensives, mais ils sont en fait responsables de 18 pour cent des émissions de gaz à effet de serre. Peter Cade/Iconica/Getty Images Les vaches peuvent sembler plutôt bénignes car elles mâchent langoureusement de l'herbe dans les champs de la ferme, mais certains écologistes préviennent que les pets des animaux, les éructations et les caca est un contributeur majeur au changement climatique. Un rapport des Nations Unies de 2006 a estimé que les vaches, avec d'autres animaux comme les moutons et les chèvres, contribuent environ 18 pour cent des gaz à effet de serre qui réchauffent la planète - plus que les voitures, les avions et tous les autres moyens de transport réunis [source :Lean]. C'est en grande partie vrai parce que les émissions bovines sont riches en méthane, un gaz 21 fois plus efficace que le dioxyde de carbone pour piéger la chaleur dans l'atmosphère [source :Los Angeles Times].
Mais les amateurs de vaches ne doivent pas craindre, parce que les scientifiques sont occupés à trouver des moyens de transformer ce problème malodorant en une solution. Ils ont déjà développé une méthode pour extraire le méthane des excréments de vaches et le convertir en un biogaz de qualité suffisante pour alimenter un gazoduc standard. Dans le comté de Kern, Californie, une société appelée BioEnergy Solutions utilise cette méthode pour produire 650, 000 pieds cubes (18, 406 mètres cubes) de biogaz issu du fumier, assez pour alimenter 200, 000 ménages [source :Levinson].
Exploiter les pets de vache comme source de carburant peut être délicat, mais ce n'est pas inconcevable, Soit. En Argentine - un important pays producteur de bœuf où le troupeau collectif de 55 millions de bovins dépasse la population humaine - des chercheurs ont mis au point un sac à dos spécial bovin qui capte les émissions d'une vache via un tube attaché à l'estomac de la vache, et découvert que les animaux produisent entre 800 et 1, 000 litres de gaz par jour [source :Zyga].
Si vous êtes comme la plupart des gens, alors le mot "E. coli" vous rend nerveux.
Mais croyez-le ou non, ce petit organisme communément associé aux crampes d'estomac et aux vomissements pourrait en fait atténuer certains de nos problèmes énergétiques… en excrétant du pétrole brut. Cela peut sembler fou, mais certains généticiens plutôt inventifs d'une société appelée LS9, Inc., ont bricolé l'ADN de levures industrielles et de souches inoffensives d'E.coli, ces organismes peuvent donc convertir les déchets agricoles en carburant pratiquement prêt à être pompé.
Étant donné que le pétrole brut est moléculairement similaire aux acides gras que ces minuscules organismes unicellulaires excrètent normalement, l'altération n'est pas aussi "extérieure" qu'on pourrait le penser. LS9 a déjà rationalisé le processus de modification génétique d'un qui a pris plusieurs mois et a coûté des centaines de milliers de dollars à un qui ne prend que quelques semaines et seulement 20 $, 000 [source :Ayres]. Ce n'est pas trop mal quand on compare ces micro-organismes au forage pétrolier, qui peut en fait prendre des années à démarrer et coûter tout autant (et plus si vous pesez également les coûts environnementaux).
Ces inventeurs envisagent leurs excréments de micro-organismes - "Oil 2.0" - comme étant à la fois renouvelables et négatifs en carbone. Cela signifie qu'en raison des matières premières qu'il utilise, le processus retirera encore plus de carbone de l'atmosphère qu'il n'en rejette. Et ces organismes ne dépendraient pas d'un seul déchet agricole, éliminant ainsi la controverse sur l'utilisation de cultures vivrières spécifiques comme combustible. Au lieu, le processus s'appuierait sur tout ce qui est abondant dans l'environnement local.
En juin 2008, LS9 pourrait produire l'équivalent d'un baril de pétrole par semaine avec un 1, Machine de 000 litres qui occupe 40 pieds carrés (3,7 mètres carrés) d'espace [source :Ayres]. Donc même si, dans l'état actuel du projet, vous auriez besoin d'un bâtiment de la taille de Chicago pour alimenter les besoins en pétrole des États-Unis, vous voudrez peut-être reconsidérer votre attitude à l'égard de la levure et d'E. coli.
Une vue aérienne des éoliennes offshore Frans Lemmens/The Image Bank/Getty Images On a beaucoup parlé de développer des parcs éoliens offshore pour fournir de l'électricité, mais comme le démontre l'effort chroniquement retardé pour construire le projet CapeWind à Nantucket Sound, il n'est pas facile de convaincre les habitants des zones côtières que les éoliennes n'endommageront pas la beauté naturelle de leur environnement ou n'endommageront pas les écosystèmes marins délicats [source :Lindsay]. C'est pourquoi la solution ultime peut être de placer les parcs éoliens à des centaines de kilomètres des côtes, hors de vue, et de les faire flotter à la surface de l'eau, attaché plutôt qu'attaché à une structure au fond de l'océan.
En plus d'être moins intrusif, les éoliennes flottantes ont un potentiel beaucoup plus grand pour produire de l'électricité. Ils peuvent capter l'énergie des vents en pleine mer, qui peut atteindre des vitesses au moins deux fois plus rapides que les vents près de la terre [source :Economist]. Certains rapports suggèrent que les parcs éoliens pourraient fournir jusqu'à 15 % des futurs besoins énergétiques mondiaux [source :Jacquot].
Fin 2011, le premier parc éolien offshore flottant de ce type, un prototype de 30 millions de dollars appelé WindFloat, a été mis en place à 217 miles (349 kilomètres) au large des côtes du Portugal [source :Scientific American]. Il utilise une turbine de 2 mégawatts fabriquée par une entreprise danoise, Vestas, qui est boulonné sur une plate-forme flottante triangulaire fabriquée par Principle Power, basé à Seattle. La plate-forme est amarrée avec quatre lignes, dont deux sont reliés à la colonne stabilisant la turbine, ce qui aide à réduire les mouvements excessifs. Lorsque le vent change de direction et place des charges sur la turbine et les fondations, les pompes déplaceront l'eau de ballast entre les chambres de la plate-forme, permettant à l'installation de faire face à des conditions météorologiques offshore plus puissantes. Comme Antonio Vidigal, PDG d'EDP Inovacao, l'un des partenaires du projet, a déclaré à Scientific American :« L'océan profond est la prochaine grande frontière énergétique » [source :Scientific American].
Voici un autre schéma énergétique alternatif qui serait déployé au milieu de l'océan. Alors que la plupart d'entre nous, terriens, considérons le réchauffement climatique comme un problème causé par les centrales électriques au charbon et les gaz d'échappement des automobiles, les cargos qui sillonnent les mers crachent environ 2,7 pour cent des émissions mondiales de gaz à effet de serre, selon l'Organisation maritime internationale. Cela représente environ 870 millions de tonnes de pollution qui modifie le climat [source :IMO].
Toute technologie qui pourrait aider les navires à atteindre leur destination sans consommer autant de carburant serait un gros plus. C'est pourquoi, ces dernières années, certains visionnaires ont tenté de relancer l'énergie éolienne, une méthode de propulsion de navire qui a connu son apogée au milieu des années 1800, comme moyen d'augmenter les moteurs à combustion de carbone des grands cargos. Au milieu des années 2000, une entreprise a proposé d'équiper les cargos de gigantesques, 13, 000 pieds carrés (1, cerfs-volants de 207 mètres carrés), qui volerait à environ 300 mètres au-dessus du navire et aiderait à le tirer [source :McSweeney]. D'une estimation, un tel dispositif pourrait réduire la consommation de carburant diesel d'un navire jusqu'à 25 pour cent, ce qui non seulement réduirait considérablement sa production de carbone dans l'atmosphère, mais peut-être économiser plus d'un million de dollars en coûts de carburant pour les plus gros navires chaque année [source :McSweeney].
En 2008, dix, Le porte-conteneurs de 000 tonnes MS Beluga Skysails est devenu le premier à utiliser la puissance auxiliaire du cerf-volant, fixation d'un 160 mètres carrés (1, cerf-volant de 722 pieds carrés) à 300 mètres (984,2 pieds) au-dessus de sa proue lors d'un voyage d'un port allemand au Venezuela. Le navire a réussi à réduire ses dépenses en carburant diesel de 10 à 15 pour cent, et économisé entre 1 $, 000 et 1 $, 500 par jour au cours du voyage de deux semaines. Le Groupe Beluga, la société mère du navire, espère éventuellement utiliser des cerfs-volants pour réduire ses factures de carburant de 20 % [source :Huck].
Pourquoi pas des voiles ?Si vous vous demandez pourquoi un voilier traditionnel ne pourrait pas faire le même travail qu'un cerf-volant, tu n'es pas seul. C'est une question courante. Mais selon Treehugger.com, des tests ont prouvé que les systèmes de cerfs-volants peuvent offrir des performances plus de cinq fois supérieures par mètre carré de voile [source :Treehugger].
Vous avez entendu parler de locataires recevant des avis d'expulsion pour non-paiement de loyer ou pour avoir fait trop de bruit. Mais en 2011, un Suédois de 31 ans du nom de Richard Handl est peut-être le premier locataire d'un appartement de l'histoire à avoir de l'eau chaude avec son propriétaire pour avoir tenté de construire un réacteur nucléaire dans sa cuisine.
Manipuler, qui a déclaré à un journal local qu'il s'intéressait à la physique nucléaire depuis son adolescence, a dépensé environ 950 $ pour acquérir les pièces et les matériaux dont il avait besoin pour construire une bombe nucléaire de bricolage, et amassé la quantité nécessaire de radium en achetant des aiguilles d'horloge lumineuses sur eBay pour quelques dollars pièce. Il a également extrait l'oxyde de thorium, un autre ingrédient, des lanternes à gaz Coleman, et construit un canon à neutrons brut en insérant un petit tuyau de verre à l'intérieur d'une bouteille de pilules en plastique et en le recouvrant de plomb. (Au cas où quelqu'un d'autre voudrait l'imiter, Handl a consciencieusement documenté tous ces détails dans son blog "Richard's Reactor".) Mais lorsque l'ingénieur nucléaire amateur a contacté des représentants du gouvernement pour s'assurer qu'il n'enfreignait aucune loi, le gouvernement a envoyé la police pour perquisitionner son domicile et saisir le réacteur DIY [source :The Local].
Néanmoins, notre ami suédois a peut-être été sur quelque chose. Pouvoir nucléaire, qui génère de l'énergie avec seulement des quantités infimes d'émissions de gaz à effet de serre, bénéficiait d'une amélioration d'image jusqu'à ce qu'un tremblement de terre provoque un accident catastrophique dans un complexe nucléaire japonais à l'extérieur de Tokyo en mars 2011. Mais même si les grandes centrales nucléaires semblent effrayantes, qu'en est-il plus petit, unités plus facilement contenues? Des scientifiques du Laboratoire national de Los Alamos ont mis au point la conception d'un réacteur de la taille d'un bain à remous qui pourrait générer suffisamment d'électricité pour alimenter 20, 000 foyers. Un problème :à 25 millions de dollars pièce, le prix est un peu trop élevé pour justifier d'en mettre un sur la terrasse de l'arrière-cour [source :Zyga]. Une autre équipe basée à Chicago aurait essayé de développer une arme nucléaire encore plus petite, celui-ci de la taille d'un four à micro-ondes [source :Koziarski].
Le café Starbucks est connu pour démarrer votre matinée. Mais cela pourrait-il aussi faire démarrer votre voiture ? Joe Raedle/Getty Images Cette tasse matinale de Joe qui nous aide à faire le plein pour la journée à venir pourrait bientôt aussi aider à propulser les camions. En 2009, Mano Misra, professeur d'ingénierie à l'Université du Nevada-Reno, connu dans le labo pour sa consommation de café, remarqua l'éclat de l'huile flottant au-dessus d'une tasse d'infusion qui s'était refroidie. Une ampoule s'est allumée dans le cerveau caféiné de Misra, et il a demandé à quelques étudiants de travailler sur un projet visant à déterminer si l'huile de café pouvait être une matière première pour le biodiesel.
Les étudiants ont déterminé que, selon le grain particulier utilisé dans l'infusion, le marc de café peut contenir jusqu'à 20 pour cent d'huile, et qu'il a une stabilité à l'oxydation inhabituellement élevée (ce qui signifie qu'il ne se décomposera pas lorsqu'il est exposé à l'oxygène et donc encrassera les conduites de carburant). Ils ont ensuite développé une méthode pour éliminer le soufre présent dans le biodiesel de café, qui provient des sols volcaniques des régions montagneuses où le café est généralement cultivé. Le carburant résultant était suffisant pour répondre aux normes établies par ASTM International, une organisation internationale d'essais, pour le biodiesel.
Les chercheurs estiment que si tous les déchets de marc générés par les buveurs de café dans le monde étaient collectés et retraités, le rendement s'élèverait à 2,9 millions de gallons de carburant diesel chaque année. Alternativement, le marc de café pourrait être converti en pellets combustibles. Si tous les restes de motifs de Starbucks étaient retraités, ils en produiraient 89, 000 tonnes de ces pastilles de combustible par an, assez pour générer des millions de dollars de revenus pour la chaîne de cafés, ainsi qu'aider à contrer la hausse des coûts du carburant pour les entreprises de camionnage [source :Schill].
Vous avez probablement été témoin de la joie que ressentent les enfants lorsqu'ils voient leur reflet dans l'un de ces ballons brillants en miroir qui sont populaires lors des fêtes d'anniversaire. Maintenant, imaginez un éventail de versions énormes de ces ballons de fête - peut-être aussi gros qu'un mile de diamètre - déployés en orbite géostationnaire autour de la Terre. Pourraient-ils apporter une réponse possible à la pénurie mondiale d'énergie et aux problèmes du changement climatique ?
Dans un article de 2007, le regretté professeur d'ingénierie du Massachusetts Institute of Technology, William F. Schreiber, a proposé de lancer en orbite une flotte de tels ballons, qui serait activé par télécommande pour se déplier et se gonfler. Comme la position de la Terre a changé par rapport au soleil, les miroirs sphériques seraient ajustés en continu pour capter et focaliser l'énergie solaire et la transmettre en faisceaux concentrés aux stations de réception sur Terre. Dans ces stations de réception, que l'énergie solaire serait utilisée pour chauffer l'eau en vapeur et entraîner des turbines pour produire de l'électricité.
"L'approche ballon est très attractive car elle permet de contrôler la mise au point par la pression [à l'intérieur du ballon], plutôt qu'en fabriquant puis en mettant en orbite un miroir très précis, " Schreiber a écrit [source :Schreiber]. Bien que l'idée de Schreiber d'utiliser des ballons géants brillants puisse sembler un peu exagérée, les scientifiques étudient de plus en plus la possibilité d'utiliser des satellites pour capter l'énergie solaire et la transmettre à la Terre. Un groupe d'étude de l'Académie internationale d'astronautique basée à Paris a récemment proclamé :« Il est clair que l'énergie solaire fournie depuis l'espace pourrait jouer un rôle extrêmement important pour répondre aux besoins mondiaux en énergie au cours du 21e siècle. Et le colonel de l'US Air Force Michael Smith, le directeur du Centre de stratégie et de technologie du Pentagone, a récemment noté que le concept a le potentiel de fournir des produits sûrs, énergie propre à la planète entière « si nous pouvons la faire fonctionner » [source :Daily Mail].
