Лазерный луч - источник энергии

Главная » Техника и технологии

Информационный портал Труд-Эксперт.Управление

Новая разработка американских ученых лазерный бур позволит получить энергию из практически неисчерпаемых геотермальных источников. К сожалению, ресурсы традиционного ископаемого топлива не безграничны, и научное сообщество планеты давно ищет возможности использования альтернативной энергии солнечной, ветровой, геотермальной.

Освоение мощи земли оказалось одним из наиболее дорогостоящих и медленных проектов: на выполнение пробного бурения необходимы огромные деньги, и, кроме того, механический бур легко справляется только с мягкими скальными породами, а вот базальтовые и гранитные оковы вулканов ему явно не по зубам.

Вместе с тем, получить энергию земных недр, поступающую на поверхность в виде горячей воды или пара, можно только с помощью бурения скважин.

Поэтому особенно интересной может оказаться разработка американской компании Форо-Энерджи: недорогая система высокомощных лазеров производит бурение даже твердых скальных пород. В ноябре 2012 года компания сообщила, что благодаря использованию экспериментальной системы луч коммерческого лазера мощностью 20 кВт смог преодолеть по оптическому кабелю 1,5-километровое расстояние.

Разработанный Foro Energy лазер с невероятной скоростью расплавляет мощные скальные породы, демонстрируя ошеломляющие результаты. После термального удара лазера в камне образуются трещины, после чего бурение можно осуществлять обычным способом, не боясь повредить детали оборудования о твердые породы. Лазерная установка сможет работать на глубинах до 6 км, при этом процесс бурения станет дешевле в 10 раз. Теперь этот стартап получит финансирование от Министерства энергетики США.

По словам Владимира Чупрова, возглавляющего энергетическую программу Гринпис России, использование лазера для бурения может стать эффективным и экологически безопасным способом получения альтернативной энергии.

И хотя до промышленно эффективного использования лазерного бура пока что далеко, это революционная разработка может стать прорывом в технологиях использования геотермальной энергии.

Создание в 70-х гг. газовых лазеров непрерывного действия повышенной мощности открыло новые перспективы в применении лазерной техники. С их появлением область использования лазерного луча для обработки материалов расширилась от микроэлектроники и приборостроения до многих энерго- и материалоемких отраслей промышленности, таких как машиностроение, электротехни-ческая промышленность, металлургия и т.д. Этому способствовали уникальные свойства лазерного излучения как инструмента при обработке материалов. Высокие плотности мощности лазерного излучения, существенно превосходящие другие источники энергии, позволяют не только значительно увеличить производительность обработки, но и получать качественно новые результаты по свойствам обрабатываемых материалов. В этой связи лазерный луч как источник нагрева при термической обработке материалов имеет как общие особенности, свойственные всем другим высококонцентрирова-нным источникам, так и свои специфические преимущества, среди которых можно выделить две большие группы.

Резка лазером

Резка лазером - это более всего распространенный процесс лазерной обработки металлов. По сути, это автогенное сжигание. Источник энергии - это сильно сфокусированный лазерный луч.

Сфокусированное лазерное излучение регулируемой мощности - идеальный инструмент, обеспечивающий качественную гладкую поверхность кромки реза любого материала независимо от его теплофизических свойств, начиная со стали и ее сплавов с цветными металлами, алюминия со многими вариантами, титаном, магнием, танталом, медью, заканчивая благородными металлами. При лазерной резке отсутствует механическое воздействие на обрабатываемый материал.

Применение газов в процессах лазерной резки происходит по двум направлениям:

Лазерные газы - газы, которые создают контролируемую атмосферу в генераторе лазерного луча. Существуют два основных типа лазерных установок - с подачей каждого газа отдельно с последующим смешиванием их в установке, и с подачей готовой газовой смеси.

При этом используются основные стандартные лазерные газы и их смеси:

- Азот марка 5.0

- Диоксид углерода марка 4.8

- Гелий марка 5.0

Режущие газы - газы, которые входят в прямой контакт с обрабатываемым металлом. Их роль - удаление металла из рабочей зоны реза, расплавленного лазерным лучом. В качестве режущих лазерных газов применяются:

- Азот - для резки высоколегированных и нелегированных сталей;

- Кислород - для резки нелегированных сталей;

К примеру, в СО2 -лазере в качестве активной среды используется специальная смесь газов СО2. N2 и Не. Генерация происходит на переходе между двумя колебательными уровнями молекулы СО2. а азот и гелий значительно повышают КПД лазера. СО2 лазер является одним из самых мощных и одним из наиболее эффективных лазеров .

Что касается лазерной сварки - это относительно новая технология, в которой используется особо точно сфокусированный лазерный луч как источник тепловой энергии.

Ростех намерен преобразовать энергию Солнца в лазерные лучи

Классификация лазерного излучения | Робо-ЛексиконСолнечные лучи сами без спутника способны добраться до поверхности Земли, особенно там, где мало облачности. Сейчас стремительно дешевеют солнечные панели и возрастает их кпд. А в космос надо запустить спутник, его надо дистанционно обслуживать, корректировать его орбиту. Энергию надо преобразовать в луч, потом - обратно. И даже если кпд этих процессов превысит существующий в лучших солнечных батареях на Земле, стоимость доставки и обслуживания, стоимость самой космической системы не позволят получить выгоду. А что делать, когда в месте приема луча - облачность? Облака испарять? А что будет, если луч из-за каких-либо факторов уйдет в сторону? С высоты геостационарной орбиты в десятки тысяч километров он может слегка погулять по окрестностям, испепелив все на своем пути.

Может ли лазерный луч, быть проводником электрической энергии?

Если только направить на солнечную батарею, сам по себе нет. Были уже эксперименты. Летающий дрон без собственной батареи держали в воздухе несколько часов направив на солнечную батарею лазерные лучи. Если бы можно было напрямую передать электричество то его бы и передавали.

Электроэнергии в смысле электрического тока - не может. Ток - это поток электрического заряда, а фотон зарядом не обладает.
Электроэнергии в смысле энергии электромагнитного поля - не только может, но и точно является.

Источники: www.spbenergo.com, bnn.ck.ua, ingas.ua, www.innov.ru, otvet.mail.ru


Это интересно

Жан де Монфор против Карла де Блуа. Война двух Жанн

Бретань стала быстро процветать, так как, бла­годаря мудрости французских правителей, в ее жизнь было привнесено множество новшеств. ...


Мебель в доме - главный атрибут интерьера

Для дома и сада декор является отличным способом, чтобы сделать свой дом и сад привлекательным, обаятельным и ...


Производство водорода

Во всем мире потребности в водороде неуклонно растут, водород все чаще применяется для гидрирования и гидрокрекинга для ...


Русалки на Черном море

Нет ничего удивительного в том, что люди находят интересными события прошлого. Ведь в те далёкие времена ...


  • Основание Киева и Древнерусского государства

    До этого мира существовал еще один, в котором мужчины, женщины и животные постоянно враждовали друг с другом. Бегочидди (сын Творца) под названием Золотой ребенок...

  • Подвиги Прометея

    Шли годы. Вечная борьба добра и зла продолжалась. Пока Коляда мужал и становился сильным, Кащей пытался установить свою власть и всячески...

Самые читаемые

Важность правильной постановки цели в бизнесе

Итак, каждое предприятие имеет свои цели. Если, к примеру, организация занимается ... Далее

Славянские мифы о сотворении мира

 Славянский миф о сотворении мира повествует, что все началось с бога ... Далее

Кто такая мавка

Мавка - разновидность мифического существа у некоторых славянских народов. Мавки выглядят в ... Далее

История Адама и Евы

История Адама и Евы - первых людей на Земле начинается в ... Далее

© 2010-2018 Объектив-N: Предания и легенды