Морская возобновляемая энергия для миллионов семей

10.10.2024

Морская возобновляемая энергия, обладающая огромным потенциалом для производства чистой и устойчивой энергии, способна обеспечить электричеством миллионы домов по всему миру. В отличие от солнечной и ветровой энергии, ее уникальное преимущество заключается в доступности круглосуточно, что делает ее особенно привлекательной для исследования и внедрения. Одним из ключевых шагов на пути к массовому использованию этой энергии стало создание инструмента Marine and Hydrokinetic Toolkit (MHKiT). Этот проект был разработан Национальной лабораторией возобновляемой энергии (NREL), Тихоокеанской северо-западной национальной лабораторией (PNNL) и Национальными лабораториями Сандия (Sandia) в США и нацелен на то, чтобы помочь исследователям использовать морскую энергию для обеспечения около 22 миллионов домов.

Морская возобновляемая энергия включает использование океанских волн, приливов, подводных течений и даже температурных градиентов для выработки электричества. Важной особенностью этой энергии является ее стабильность - в отличие от ветра и солнца, источники морской энергии могут обеспечивать электричество в любое время суток. Однако для эффективного использования этого потенциала исследователям необходимо не только разрабатывать новые технологии, но и иметь точные данные о состоянии океанов и их движениях. Именно здесь на помощь приходит MHKiT.

Инструмент MHKiT предоставляет ученым стандартизированные данные и анализ, что позволяет моделировать и прогнозировать производительность технологий морской энергии с учетом реальных условий океанов. С его помощью исследователи могут лучше понимать, как их устройства будут взаимодействовать с волнами, течениями и другими факторами, что повышает точность прогнозов и эффективности выработки энергии. Одним из таких применений является использование подводных турбин, которые преобразуют движение океанических течений и температурные градиенты в электроэнергию.

MHKiT был разработан для использования на двух популярных платформах программирования - MATLAB и Python, каждая из которых востребована в определенных кругах исследователей. В последнем обновлении для MATLAB были добавлены функции визуализации турбулентности и речных течений, а также возможность моделирования экстремальных морских условий. Это значительно расширяет возможности ученых для анализа влияния сложных и динамичных условий моря на производительность их устройств.

Обновления для Python, в свою очередь, поддерживают работу с многомерными данными, предоставляемыми агентствами, такими как Программа информации о прибрежных данных (CDIP) и Национальное управление океанических и атмосферных исследований (NOAA). Это позволяет исследователям более точно идентифицировать значимые волновые события и рассчитывать такие параметры, как высота волн, что важно для оценки безопасности и эффективности энергетических систем.

Основное преимущество MHKiT заключается в его стандартизированных кодах и программных средствах, которые обеспечивают проверку качества данных и их анализа. Это гарантирует, что исследования, проведенные с помощью инструментария, будут достоверными и смогут применяться в реальных условиях. Кроме того, MHKiT является открытой платформой, что позволяет исследователям по всему миру вносить свои улучшения и обновления в проект.

Морская возобновляемая энергия уже сейчас привлекает внимание как один из перспективных источников чистой энергии. С помощью инструментов, таких как MHKiT, исследователи могут быстрее разрабатывать эффективные и масштабируемые решения для производства энергии из океанических источников. Это особенно важно в контексте глобальных усилий по сокращению выбросов углекислого газа и переходу на возобновляемые источники энергии.

Новый MHKiT открывает новые возможности для использования морской энергии и может сыграть ключевую роль в создании устойчивого энергетического будущего для миллионов семей по всему миру.

<< Назад: Возвращение к физическим кнопкам вместо сенсорных экранов 10.10.2024

>> Вперед: Белые крыши снижают температуру в городе 09.10.2024

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Новый взляд на магнитное поле Земли 31.10.2025

Магнитное поле Земли долгое время считалось относительно стабильной структурой с предсказуемой полярностью. Однако последние исследования японских ученых показывают, что электрическая организация магнитосферы гораздо сложнее и динамичнее, чем предполагалось ранее. Команда исследователей из Киотского, Нагояского и Кюсюского университетов обнаружила, что заряженные области магнитосферы обладают противоположной полярностью по сравнению с традиционными представлениями. Так, утренняя сторона магнитного щита имеет отрицательный заряд, тогда как вечерняя - положительный, вопреки прежним теориям. Юсуке Эбихара из Киотского университета отмечает, что "электрическая сила и распределение зарядов являются следствием, а не причиной движения плазмы". Исследователи пришли к этим выводам с помощью масштабного магнитогидродинамического моделирования, имитирующего взаимодействие солнечного ветра с геомагнитным полем Земли. Моделирование позволило в деталях проследить, как потоки плазмы формируют э ...>>

Влияние белка PF4 на старение крови 31.10.2025

С возрастом наш организм претерпевает множество изменений, в том числе на уровне крови и иммунной системы. Недавние исследования показали, что ключевым фактором этих изменений может быть белок PF4, или platelet factor 4, который играет важную роль в регуляции стволовых клеток костного мозга. Американские ученые из Университета Иллинойса в Чикаго обнаружили, что с возрастом уровень PF4 значительно снижается. Это ослабление контроля над кроветворными стволовыми клетками приводит к нарушению их работы и повышает вероятность развития воспалительных процессов, онкологических заболеваний крови и сердечно-сосудистых проблем. В молодом организме PF4 выполняет функцию "регулятора роста": он контролирует распределение и деление кроветворных стволовых клеток, не позволяя им чрезмерно размножаться. С возрастом эта система контроля ослабевает, клетки начинают делиться чаще, накапливают генетические мутации и постепенно теряют способность создавать полноценные лимфоциты, что ослабляет иммуните ...>>

Музыка юности остается с нами навсегда 30.10.2025

Музыка сопровождает человека всю жизнь, но некоторые мелодии и песни оставляют особенно глубокий след в памяти. Ученые давно замечали, что композиции из подросткового возраста вызывают сильные эмоции даже спустя десятилетия, и недавно международная команда исследователей под руководством Университета Ювяскюля (Финляндия) подтвердила этот эффект научно. В исследовании приняли участие около 2000 человек из 84 стран. Ученые выявили явление, которое они назвали "пиком воспоминаний": эмоциональная привязка к музыке достигает максимума примерно в 17 лет. Именно песни этого периода чаще всего остаются значимыми и вызывают яркие эмоции долгие годы спустя. Интересно, что у мужчин и женщин наблюдаются разные временные рамки этого пика. У мужчин он приходится примерно на 16 лет, тогда как у женщин - на 19. Исследователи объясняют это различие особенностями формирования музыкальной идентичности: юноши чаще ищут самостоятельность и бунт, а девушки связывают музыку с личными отношениями и пере ...>>

Сплав Cr-Mo-Si с уникальными свойствами 30.10.2025

Разработка материалов, способных работать в экстремальных условиях, остается одной из ключевых задач современной инженерии. Особенно это важно для авиации и энергетики, где повышение термостойкости компонентов напрямую влияет на эффективность и надежность оборудования. Международная группа исследователей объявила о создании нового металлического сплава, обладающего уникальным сочетанием свойств: высокой термостойкостью, устойчивостью к коррозии и сохранением пластичности даже при комнатной температуре. Новый сплав содержит хром, молибден и всего 3 атомных процента кремния. Именно кремний способствует формированию плотного слоя оксида хрома на поверхности металла, который действует как невидимый барьер против кислорода и азота при высоких температурах. В отличие от предыдущих сплавов, этот защитный слой формируется без хрупких силицидов, которые обычно снижали пластичность и делали материалы склонными к трещинам. По словам профессора Мартина Гайльмайера из Института технологий Кар ...>>

Открыт лед, замерзающий при комнатной температуре 29.10.2025

Изучение воды продолжает приносить удивительные открытия: несмотря на то, что эта жидкость кажется хорошо известной, она способна проявлять необычные свойства в экстремальных условиях. Международная команда ученых недавно обнаружила новый вид льда, который формируется при комнатной температуре, если вода подвергается сильному давлению. Это открытие не только расширяет наши знания о воде, но и помогает лучше понять процессы в недрах планет и их спутников. Исследователи из Корейского института стандартов и науки совместно с европейскими коллегами, работающими на рентгеновском лазере на свободных электронах (XFEL) в Германии, провели серию экспериментов с водой в динамической ячейке с алмазными наковальнями. Давление изменялось от 0,001 гигапаскаля до 120 гигапаскалей в секунду - в миллионы раз выше атмосферного, при этом температура поддерживалась около 25 °C, близкой к комнатной. В течение сотен циклов ученые наблюдали, как вода многократно замерзает и тает, фиксируя каждый этап с ис ...>>

Случайная новость из Архива Найдено важное отличие мозга людей от других приматов 01.09.2022 Ученые из Йельского американского университета сравнили активность генов в клетках коры головного мозга у человека и других видов приматов. Это позволило выявить между ними немало общего - и несколько важных отличий, которые могут быть ключевыми для формирования и работы именно человеческого мозга. Среди таких отличий - клетки микроглии, которые используют важный для языка ген FOXP2. Биологи по руководством Ненада Сестана (Nenad Sestan) исследовали структуры дорсолатеральной части передней коры больших полушарий (dlPFC) - области, тесно связанной с работой языка и эмоций, кратковременной памяти, принятием решений и другими высшими когнитивными функциями мозга. Были использованы ткани dlPFC четырех видов приматов - человека, шимпанзе, макаки и обезьяны-игрунки. Для каждого из них ученые определили транскрипт - полный набор РНК, синтезируемых из активных генов, показывая, какие из них работают в каждой конкретной клетке. Таким образом, авторы получили более 600 тысяч транскриптомов для различных видов приматов, после чего сравнили их друг с другом. Сопоставление позволило определить более сотни видов клеток, общих и для человека, и для других животных - и пять видов клеток, встречающихся не у всех. Четыре из них оказываются только у людей, и один - у людей и шимпанзе. Эти клетки принадлежат к микроглии, иммунной системе мозга, которая важна не столько для борьбы с инфекциями, сколько для формирования и поддержания работоспособности нервной ткани. Генетический анализ этих клеток микроглии показал, что у человека у них работает ген FOXP2, тогда как у других приматов он остается неактивным. Этот ген выступает регулятором множества других генов, участвуя в развитии не только мозга, но и других внутренних органов. Известно, что нарушение работы FOXP2 в нервной системе ведет к расстройствам речи и в целом работе голосового аппарата. Теперь же ученые выяснили, что FOXP2 функционирует в некоторых нейронах у всех приматов, а в микроглиях - только у людей. Таким образом, мы стали еще немного ближе к пониманию того, чем именно отличается мозг приматов и людей. "Сегодня дорсолатеральная префронтальная кора считается ключевой частью человеческой идентичности", - добавляет Ненад Сестан. - Но мы до сих пор не знаем, что именно делает его у человека уникальным, отличая от других видов приматов. Теперь у нас есть об этом новые свидетельства".

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025