Китай знайшов “заморожену” енергію в Антарктиді та сподівається використати її на Марсі

На китайській станції Ціньлін в Антарктиді введена в експлуатацію система генерації чистої енергії, адаптована для полярних умов. Як пише Ecoticias, Китай став першою країною, яка досягла масштабної експлуатації чистої енергетичної системи в екстремальних антарктичних умовах.

Систему запустили весною цього року, і з того часу вона забезпечує безперебійне живлення дослідницького обладнання та необхідних житлових приміщень на станції Ціньлін, замінивши традиційні дизельні джерела живлення. Ця станція працює з лютого цього року, і вона є п’ятою антарктичною дослідницькою станцією Китаю.

Зазначається, що фотоелектрична та вітрова енергія становлять 60 відсотків енергетичної потужності системи. Вони працюють за умов вітру та сонячного світла, і за допомогою надлишкових потужностей можуть накопичувати водень, виробляючи його із замороженої води. А у ситуаціях без вітру чи сонячного світла накопичений водень може забезпечити станцію енергією, забезпечуючи роботу дослідницького обладнання та основних житлових приміщень.

Потім водень зберігається в резервуарах високого тиску, готових до використання протягом місяців, коли немає сонця. І це ключовий фактор, тому що на відміну від звичайних батарей, які зберігають енергію протягом кількох днів, водень можна зберігати понад рік.

Головною проблемою було розробити вітрові турбіни, які можуть працювати в антарктичних умовах. Адже швидкість вітру там досягає 300 кілометрів на годину, температура падає нижче мінус 40 градусів, а сонце зникає на півроку. 

Зазвичай дослідницькі станції в Антарктиді працюють на дизельних генераторах, а паливо доставляється туди кораблями або військовими літаками раз на рік і зберігається до використання. У таких умовах звичайні акумулятори неефективні, а пориви вітру руйнують звичайні вітрові турбіни.

Щоб подолати це, китайська команда переробила обладнання, використовуючи вуглецеве волокно та коротші, міцніші конструкції. Як пояснив Сунь Хунбінь, головний науковець Китайського полярного дослідницького інституту:

“Це був величезний виклик — побудувати систему для найхолоднішого, найтемнішого та найвіддаленішого континенту Землі”.

У лабораторіях Тайюаньського технологічного університету інженери створювали штучні шторми, імітуючи пориви вітру у 200 та 300 кілометрів на годину та температуру мінус 50 градусів для тестування нових рішень. Це моделювання призвело до появи турбін з радикальною конструкцією. Замість довгих лопатей, схожих на вертушку, вони використали форму “яйцеподібних” лопатей. Це дозволило зменшити тиск вітру на лопаті та знизити центр ваги. Другий варіант турбін зберіг традиційну форму, але лопаті з вуглецевого волокна здатні витримувати екстремальні холоди без поломок.

Також в умовах екстремального холоду потрібно було замінити і акумулятори. Стандартний літій замерзає та втрачає ефективність. Тому розробники застосували літій-титанатні акумулятори, укладені в термокоробки. Ця система повторно використовує тепло, що утворюється під час процесу заряджання та розряджання, щоб самі акумулятори залишалися теплими

У Тайюаньському університеті кажуть, що постійно отримують та аналізують дані, що передаються з Антарктиди. Вони вважають, що якщо люди можуть виживати в полярних умовах завдяки відновлювальній енергетиці, то у майбутньому цю технологію можна буде встановити та випробувати не тільки в інших складних умовах на Землі, але й на Місяці або на Марсі.