Студент Московского авиационного института (МАИ) Николай Кушнарев разрабатывает экологичный двигатель для автономных объектов в Арктике. Установка будет генерировать электроэнергию мощностью до 10 Вт, используя естественную разницу температур между грунтом и воздухом, что позволит отказаться от дорогостоящей доставки топлива в удаленный регион.
В основе проекта — двигатель Стирлинга классической схемы. Газ внутри цилиндра попеременно нагревается и охлаждается, заставляя поршень двигаться и вырабатывать энергию. Все, что нужно для такого цикла, — это постоянная разница температур между двумя частями устройства.
И здесь как раз вступают в игру особенности Арктики. Нижнюю часть двигателя Кушнарев предлагает заглублять в грунт, а верхнюю — оставлять на поверхности, с радиатором. На небольшой глубине температура земли почти не меняется и заметно выше, чем воздух, особенно зимой. Вот этот перепад и становится движущей силой.
Чтобы устройство работало эффективнее, автор добавил механизм, который позволяет поршню чуть дольше задерживаться в крайних положениях — за счет этого повышается выработка за один цикл. Также он учитывает особенности атмосферы: в определенных участках она почти не мешает тепловому излучению. Если разместить радиатор под таким «окном» под углом 30–45 градусов к горизонту, охлаждение становится более активным.
Мощность, которую дает такая установка, невысокая — до 10 ватт. Но этого вполне достаточно для автономных объектов вроде метеостанций, радиомаяков, навигационных буев или вышек связи. Им нужно круглосуточное питание, а возить туда топливо — дорого, сложно и не всегда реально из-за погоды.
Конструкция, по словам разработчика, простая и надежная. Никаких вредных выбросов — только тепло земли и холод воздуха. На случай перебоев двигатель оснастят аккумулятором, а чтобы следить за его состоянием, установят датчики температуры и оборотов. Они же будут отвечать за автоматическую смену режимов и отображение данных о работе.
Сейчас проект как раз на стадии сборки опытного образца. В перспективе он может заинтересовать госкорпорации, работающие в Арктике, добывающие компании, инжиниринговые фирмы, а также стартапы в альтернативной энергетике и участников государственных программ по развитию Дальнего Востока и арктической зоны.
Читайте также:
В ИТМО создали наночастицы для оптоэлектроники и фармацевтики
Российский алгоритм от МФТИ повышает емкость сетей 5G на 40%
Новый радиотелескоп ФИАН прогнозирует магнитные бури с точностью до часа