Водоснабжение космической душевой кабины


Горячая вода странствий.


Полёт на Марс кажется романтичным и интересном. Однако жизнь там, особенно для первых колонистов, даже и близко не сравнится с жизнью на Земле, учитывая полное отсутствие инфраструктуры. Стоит лишь представить, что придется всё время носить подгузник и не иметь никакой возможности принять душ.

Даже на космической станции душ не принимают - космонавты обтирают себя мыльным составом. Хорошо, что инженеры хотя бы смогли решить проблему переработки каждой капли воды. Переработка воды на МКС осуществляется посредством специального фильтра. Он удаляет любые частицы и бактерии и возвращает чистую воду. Американцы, например, даже превращают мочу в питьевую воду. Российские космонавты, впрочем, отказываются это делать.



Компания Orbital Systems предлагает космо-душевые «Shower of the future» для землян. Вместо того чтобы сливать воду в канализацию, этот душ перерабатывает и запускает её в повторный оборот. За счёт этого обычный сеанс требует на 90% меньше воды. И на полноценное 10-минутное купание нужно всего пять литров воды. Душ имеет встроенный нагреватель, позволяющий поддерживать заданную температуру. Кроме того, новинка гарантирует стабильность напора, поскольку он не зависит от внешних факторов.

Аккумулятор тепла сохранит солнечную энергию для использования ночью

 

Проблема тепловой энергии в том, что её трудно удержать. Новое устройство способно накапливать и хранить тепло от солнца и других источников энергии в течение дня.

Капсула тепла

После наступления темноты накопленная тепловая энергия может использоваться для обогрева дома и бытовых нужд.

Современные технологии хранения тепла подразумевают использование так называемых «материалов с изменением фазы», которые при возвращении из жидкого состояния в твердое выделяют сохраненную ранее энергию в виде тепла.

К таким материалам относятся, например, воск, жирные кислоты и расплавленные соли. Но все они требуют надежной теплоизоляции, так как теряют накопленную энергию относительно быстро.

Вместо этого ученые из Массачусетского технологического института предлагают использовать «молекулярные переключатели», которые изменяют форму вещества в зависимости от освещения. Это позволяет поддерживать тепловую энергию изменения фазы даже значительно ниже температуры плавления исходного материала. И вырабатывать накопленную энергию в виде тепла тогда, когда это необходимо.

Эксклюзивная ржавчина



«Вечная» кортеновcкая сталь имеет бархатистую фактуру - её поверхность внешне напоминает бронзу, а на ощупь - нежный бархат. Образующаяся на поверхности ржавчина закрывает все поры в металле, в результате чего дальнейшие коррозионные процессы останавливаются.

Цвет и фактуру материал сохраняет на протяжении долгого времени, не теряя прочности. Кроме того, материал стоит дешевле нержавеющей стали и практически не требует затрат во время эксплуатации - его не нужно красить, защищать от коррозии, мыть и т.д.

Corten - сплав с особым составом, его уникальные свойства отражены в названии. Cor (Corrosion) указывает на присутствие процессов коррозии с образованием ржавчины. Ten (Tensile) означает высокий предел прочности материала. Окисная пленка не размывается водой, поэтому однажды покрывшись патиной, металл навсегда сохраняет свой благородно-коричневатый цвет.

Такие свойства кортеновской стали придают не столько добавки, сколько их процентное соотношение в сплаве: Углерод (С) 0,12%; Алюминий (Al) 0,015-0,06%; Марганец (Mn) 0,2-0,5%; Хром (Cr) 0,5-1,25%; Кремний (Si) 0,27-0,75%; Никель (Ni) 0,65%; Медь (Cu) 0,25-0,55%. Каждый компонент выполняет свои функции. Например, медь придаёт медовый или красно-коричневый оттенок в зависимости от процентного содержания в сплаве. Хром усиливает антикоррозионные свойства и т.д.

Сразу после изготовления кортен выглядит как обычная нержавеющая сталь, патина появляется на нем со временем. Оксидный слой на поверхности может образовываться естественным путем или с применением специальных средств. Для естественного окисления требуется чередование влажных и сухих условий. В постоянно сухих и жарких условиях при недостатке влаги её компенсируют искусственным увлажнением, поливом поверхности. Там же, где климат сырой, нормальная оксидная пленка с защитными функциями не образуется вообще. Поэтому при несоответствующих условиях или для придания поверхности определенного вида её обрабатывают составами, контролирующими процесс окисления. В результате можно получить разный цвет проржавевшей поверхности, защищенной оксидной пленкой, которая не проникает дальше вглубь материала и не размывается осадками.

Бактерии укрепляют грунт и склоны для строительства


Обычно для этого применяют заливку бетоном или заложение заглублённого фундамента. Однако такие методы часто непрактичны и даже разрушительны для окружающей среды. Новая технология не вредит для экологии.
Биоцемент взамен бетона

Разрастание городских агломераций столкнулось с такой проблемой, что большая часть пригодной для строительства земли уже используется. Оставшаяся зачастую требует укрепления грунта для минимизации риска повреждения построек.

Технология позволяет укреплять песчаную или гравийную почву при помощи бактерий, участвующих в цепочке химических реакций. Простой в использовании и сравнительно дешёвый органический раствор на основе мочевины и особых бактерий помогает решить проблему. Состав можно изготавливать прямо на месте при температуре окружающей среды и без лишних расходов энергии. Входящие в него субстанции вступают в реакцию и создают кристаллы, которые прочно связывают частицы гравия или песка.

В качестве инициирующего реакцию агента ученые использовали предварительно высушенную и замороженную бактерию Sporosarcina pasteurii. Она разрушает молекулы мочевины, выделяя соль, которая связывается с кальцием и образует кристаллы кальцита. Они прикрепляются к грунту и увеличиваются в размере (в некоторых случаях до нескольким сотен микрометров в диаметре) и числе. Фермент, который бактерии выделяют, ускоряет этот процесс в 1000 раз, так что за несколько дней или даже часов всё готово.

Дорожные пьезокристаллы преобразуют транспортный поток в энергию

Такой метод производства электричества можно считать экологически безопасным и он отлично вписывается в экологическую стратегию штата по полному переходу к 2045 году на возобновляемые источники энергии.

Пьезокристаллы используются для превращения давления или звуков в электрические сигналы и наоборот, однако если собрать их большое количество вместе, они могли бы произвести достаточно много полезной энергии.
В том числе для питания уличных фонарей и другого полезного оборудования, вплоть до станций подзарядки электрических автомобилей.

На двух участках автомагистрали в Калифорнии пройдёт тестирование системы, которая преобразует вибрацию от проезжающих по трассе автомобилей в электроэнергию. Система основана на пьезоэлектрических кристаллах, каждый из которых генерирует небольшое количество электричества при сжатии.
В рамках эксперимента будут установлены пьезоэлектрические генераторы сечением 2 см. Компания, ответственная за реализацию проекта, планирует использовать генерируемую энергию на обеспечение электричеством 5000 местных домохозяйств. Если эксперимент пройдёт успешно, власти штата внедрят аналогичные системы и на других дорогах.