404

Сторінку не знайдено

Chas.News not found
Від електромобілів — до бульбашкової плівки

Александр Белл, винахідник телефону, вірив у своє творіння. Він вважав, що настане день, коли такий апарат з'явиться в кожному великому місті США. Белл явно недооцінив свій винахід. Але з інноваціями часто буває так, що вони виявляються більш перспективними, ніж здаються на перший погляд. Просто деколи  потрібен час, аби розкрити їхній потенціал. Згадуємо кілька винаходів, які з'явилися на світ давно, але підкорювати його почали десятиліття й навіть століття потому.

Електромобілі

Сьогодні в лінійці кожного поважного автовиробника є електромобіль. Деякі компанії взагалі готуються перевести весь модельний ряд на електрику. Технологія, яка ще 10 років тому здавалася екзотикою, стала мейнстрімом. Та дещо подібне автопром вже переживав у далекому минулому.

Перший електромобіль з'явився ще в 30-х роках XIX століття. Його розробив шотландський винахідник Роберт Андерсон. Звичайно, це була далеко не Tesla, а скоріше карета на електротязі, батареї якої навіть не можна було заряджати. Зате вона з'явилася приблизно за пів століття до того, як Карл Бенц розробив легендарний Benz Patent-Motorwagen — перший автомобіль з двигуном внутрішнього згоряння (ДВЗ).

Вдалий момент. Чим важливе повернення США до Паризької кліматичної угоди

Незважаючи на те, що електричні авто мали солідну фору, вони почали масово поширюватися приблизно в той саме час, як і їхні бензинові «колеги». І покупцям подобалися більше. На відміну від бензинових авто, електромобілі не шуміли, не виділяли неприємних вихлопів і ці машини не потрібно було запускати за допомогою заводної рукоятки.

Особливо палко такі машини зустріли в США. У 1912-му році 38% автомобілів в Штатах працювали на електротязі і тільки 22%  на бензині (ще 40% припали на парові двигуни). З іншого боку Атлантики електромобілі теж користувалися попитом, хоч і не таким помітним.

Жінка заряджає електромобіль Columbia Victoria Mark 68

Однак незабаром авто з ДВЗ стали надолужувати згаяне. Їхні виробники пропонували покупцям більший запас ходу машини, а винахід і застосування стартера позбавило водіїв необхідності крутити рукоятки для запуску двигуна. Крім того, в США стали всюди з'являтися заправки, на яких можна було швидко і недорого «нагодувати» свого залізного коня. Тож електромобілі поступово зійшли зі сцени і тільки зараз, в XXI столітті, повертаються на неї.

Давня проблема з малим запасом ходу відпадає. Сучасні електричні авто здатні долати по 500 і більше км — цілком достатньо як для міських, так і міжміських подорожей. У лінійках автовиробників з'являється дедалі більше моделей на електротязі. Та й продажі таких машин зростають: за оцінками аналітичного агентства IHS Markit, в 2020-му вони розійшлися світом накладом в 2,5 млн екземплярів. В 2021-му очікується зростання на рівні 70%.

Воднева енергія

У 1927-му році німецький інженер Франц Лавачек звернувся до патентного бюро США з  ідеєю. На його думку, електростанції тоді працювали не дуже ефективно — видавали більше електроенергії, ніж було потрібно. Лавачек знайшов корисне застосування цим надлишкам.

Він запропонував направляти їх на розщеплення води на кисень і водень. Тобто на електроліз. Кисень, яким ми дихаємо, був би просто побічним продуктом, а надлишки енергії зберігалися б у водні. Газ можна було зберігати й накопичувати або транспортувати, а потім використовувати як паливо де і коли необхідно.

Можливо, Лавачек увійшов би в історію як батько водневої енергетики, якби на його біографії не з'явилася темна пляма. Через кілька років після подачі патентної заявки він подався до лав нацистів та допоміг створити інженерно-технічний департамент. Ярлик нацистського вченого — не найкраща рекомендація, навіть якщо за ним ховається світла ідея. Ім'я Лавачека загубилося в десятиліттях, а його задум — ні.

Сонячні панелі Чарльза Фріттса на даху будинку в Нью-Йорку

Сьогодні світ знову згадав цю ідею, адже вона може стати чудовим доповненням відновлюваної енергетики. Яким чином? Розглянемо приклад Данії. Майже половину електроенергії там виробляють вітряні електростанції. Бувають дні, коли стихія дає навіть більше енергії, ніж потрібно країні. У такі моменти данці діляться нею з сусідами, а могли б зберігати на майбутнє у водні, аби використовувати його, наприклад, як екологічно чисте паливо для автомобілів або в хімічній промисловості.

Поки запропонована Лавачеком технологія лише починає поширюватися в світі, але у неї великі перспективи. За розрахунками експертів Європейської комісії, до середини століття водень, вироблений з відновлюваних джерел, зможе задовольняти до 24% світового попиту на електроенергію. Непогане майбутнє для концепції, народженої в далекому минулому.

Сонячні панелі

А ось іще одна технологія, яка дозволить менше забруднювати нашу планету. І народилася вона задовго до того, як світ почав замислюватися про екологію. Основу інновації заклав французький фізик Едмон Беккерель. У 1839 році він відкрив фотогальванічний ефект — виникнення напруги або електричного струму в речовині під впливом світла.

Ця робота надихнула винахідників з усього світу, і серед них опинився американець Чарльз Фріттс. Через кілька десятиліть після відкриття Беккереля він побудував сонячну панель з селену, вкритого дуже тонким, майже прозорим, шаром золота. У 1883-му році він встановив цю конструкцію на даху будинку в Нью-Йорку, в якому жив і працював.

Фріттс вірив, що у його пристрою велике майбутнє і навіть надіслав екземпляр Вернеру фон Сіменсу, німецькому інженеру, засновнику компанії Siemens і авторитетному винахіднику. Технологія вразила Сіменса, і він закликав наукове співтовариство зайнятися її дослідженнями.

Примарна надія. Чи може клонування врятувати тварин від вимирання

Та хоч якою б цікавою ідея не здавалась для фахівців, у неї був суттєвий недолік. Панелі Фріттса перетворювали на електроенергію лише 1% сонячного світла. Для порівняння, у сучасних пристроїв ефективність у 20 разів вище, а недавно вчені з Oxford PV (підрозділ Оксфордського університету) досягли показника 29%. Крім того, до моменту, коли Фріттс побудував свій пристрій, в світі вже починали функціонувати вугільні електростанції — першу в 1882-му році відкрив у Лондоні славетний Томас Едісон.

Винахід не міг з ними конкурувати, тож з першого разу він не зайшов, але в середині XX століття про нього знову згадали. Сонячні панелі почали встановлювати на супутники, а сьогодні їх дедалі активніше використовують для виробництва електроенергії, як і хотів Фріттс. За оцінками аналітиків Bloomberg New Energy Finance, до середини століття 56% електрики в світі вироблятимуть сонячні і вітроелектростанції.

Комп'ютер

Не лише «зелені» технології ігнорувалися сучасниками, щоб потім завоювати розуми і серця нащадків. Від неуваги постраждали і комп'ютери. Точніше, обчислювальні машини, які стали прообразом комп'ютерів. Їх ще в XIX столітті придумав британський математик і винахідник Чарльз Беббідж.

Одного разу в 1821 році він допомагав своєму другові, астроному Джону Гершелю, перевіряти таблички з розрахунками. Раз-у-раз приятелі знаходили там помилки. У якийсь момент Беббідж не витримав і вигукнув: «Боже, як би я хотів, щоб ці розрахунки робили парові машини!».

Незабаром він перейшов від слів до справи. Свій перший проєкт Беббідж назвав різницевою машиною. Вона призначалася для обчислень в таблицях, і робота над нею відняла у винахідника близько 10 років. Однак побудувати її він так і не зміг. По-перше, проєкт фінансувався з державної скарбниці, і слуги корони вирішили, що надто дорого він коштує. По-друге, Беббідж посварився з Джозефом Клементом, інженером, який займався складанням машини. Тож винахіднику довелося зупинити роботу.

Нащадки добудували різницеву машину Беббіджа, і тепер вона зберігається у лондонському Музеї науки

Але у нього з’явилася нова ідея. Беббідж захотів побудувати ще хитріший апарат, який назвав аналітичною машиною. На відміну від попередниці, вона могла б працювати не лише з таблицями, а її арифметичні можливості виходили б за межі операції додавання. На жаль, ця ідея також залишилася нереалізованою через проблеми з фінансуванням. Беббідж намагався переконати владу Великобританії вкласти гроші в інновацію, але не досяг успіху в цьому.

Броколі, темна матерія та Ілон Маск. П’ять фактів про обсерваторію Віри Рубін

Винахідник усвідомлював потенціал своїх ідей. У 1860-х він припускав: через пів століття люди усвідомлять, що не зможуть обходитися без придуманих ним інструментів. З термінами він трохи схибив, але в іншому як у воду дивився. Про роль комп'ютерів у житті сучасної людини говорити, мабуть, зайве.

Бульбашкова плівка

Та чого ми все про серйозне та про серйозне? Винахід не повинен приховувати потенціал для зміни світу, аби пройти шлях від ігнорування до визнання. Взяти хоча б бульбашкову плівку. Так, улюблена антистрес-іграшка мільйонів людей теж не одразу знайшла шлях до їхніх сердець.

Втім, в цьому немає нічого дивного. Винахідники плівки з повітряними бульбашками, Альфред Філдінг і Марк Шаванн, взявшись за її створення в 1957-му році, хотіли зробити модні шпалери. Важко уявити, хто б захотів прикрасити своє житло такою річчю, тож задум ганебно провалився.

Вважається, що одним з перших «лопати» бульбашки на плівці спробував 5-річний син Альфреда Філдінга Говард

Але винахідники не зневірились. Вони продовжували шукати нові застосування для бульбашкової плівки і видали аж 400 ідей. Вистрілила лише одна. У 1959-му компанія IBM випустила комп'ютер моделі 1401 і шукала безпечний спосіб транспортування делікатної техніки. Бульбашкова плівка стала ідеальним рішенням. Незабаром на неї звернули увагу й інші компанії, а споживачі побачили в ній не тільки пакувальний матеріал, але і веселий спосіб заспокоїти нерви.

Зламай мене, якщо зможеш. Хто такі біохакери і чому в них легко заплутатися