Представьте себе существо, которое может генерировать электричество не с помощью батарей или генераторов, а с помощью собственного тела. Эта рыба способна производить достаточно сильные электрические разряды, чтобы оглушить добычу во время охоты или даже нокаутировать ничего не подозревающего человека. Но задумывались ли вы когда-нибудь, откуда эти маленькие электростанции получает энергию? Как получается, что угорь, существо, живущее в воде, может генерировать электричество?
В этой статье мы разберёмся каким образом происходит выработка электричества, исследуем его уникальное строение. А также обсудим создание электростанции и посчитаем, сколько нужно угрей для зарядки Теслы. Поехали!
Так откуда электричество?
Когда дело доходит до выработки электроэнергии, электрические угри — настоящие мастера своего дела. Эти существа обладают уникальным, так называемыми электрическими органами, которые состоят из специализированных клеток, называемых электроцитами. Эти клетки работают вместе в скоординированных усилиях, чтобы генерировать мощные электрические разряды. Но как они это делают?
- Тысячи электроцитов, расположенные друг над другом способны генерировать электричество, благодаря движению положительно заряженных ионов из клетки и отрицательно заряженных ионы в клетку. Это создает разделение зарядов и разность потенциалов, как в батарее. Затем электрический угорь использует нервные импульсы для координации сокращения и расслабления этих клеток, что позволяет им генерировать мощные электрические разряды.
- Но это еще не все, электрические угри имеют особый метаболизм, который питает эти электро-органы. Мышцы электрического угря могут метаболизировать глюкозу с невероятно высокой скоростью, что позволяет им генерировать огромное количество энергии. Затем эта энергия используется для создания ударов электрическим током.
Можно ли сделать электростанцию на электрических угрях?
Теоретически возможно. Но есть ряд серьезных проблем, которые необходимо решить.
Электрические угри относительно редки и встречаются в дикой природе только на небольшой территории Южной Америки.
- Это ограничило бы доступность угрей для питания такой установки.
Это дикие животные, и было бы трудно поддерживать постоянный и надежный источник электроэнергии от них.
- Им также нужна определенная среда обитания и температурный диапазон, чтобы выжить, что усложнит электростанцию.
Угри генерируют относительно небольшое количество электроэнергии даже для своего размера.
- Один электрический угорь может генерировать около 600 вольт электричества — неплохо для удара, но не для электростанции.
Этические проблемы.
- Практика отлова и удержания диких животных с целью выработки электроэнергии, скорее всего, встретит сильное сопротивление со стороны групп по защите животных.
Современные электростанции являются гораздо более устойчивыми, эффективными и этичными. Поэтому эта идея скорее фантазийная.
Сколько нужно угрей, чтобы Теслу зарядить?
Давайте примерно посчитаем, реально ли это. За одну угорь выдаёт 600 Ватт. Специалист по угрям Доктор Кеннет Катания заявляет, что угорь производит порядка 50 импульсов за пол секунды. Но угорь не может выдать 100 импульсов за секунду, поэтому возьмём пол секунды на отдых. Для постоянных 600 Ватт нужно 2 угря.
Обычная русская розетка выдаёт 3520 Ватт, что эквивалентно примерно 12 угрям. Tesla Model S 75D от такой розетки заряжается 21 час.
Получаем, что чтобы зарядить Теслу, например, за 3 часа, нужно будет 84 постоянно вырабатывающих ток угря!
Но угри дикие животные и просто так током не бьются, поэтому их нужно будет всё время держать в страхе и кормить. А ещё каждому угрю нужен большой аквариум. Учитывая это всё, идея скорее нереальная, как и электростанция!
Но, кроме фантастики, особенности электрических угрей могут на самом деле полезными.
Реальное применение его особенностей
- Во-первых, исследования электрических угрей могут привести к новым методам лечения. Было обнаружено, что электрический орган электрического угря содержит белок, который может помочь восстановить повреждённые нервы. Этот белок, известный как NaV1.4, может быть использован для помощи пациентам с такими проблемами, как травмы спинного мозга и нейродегенеративные заболевания.
- Во-вторых, исследования электрического угря можно использовать для разработки новых технологий. Способность электрического угря генерировать электричество вдохновила ученых на разработку новых способов получения энергии. Например, исследователи изучают возможность разработки биоаккумуляторов, которые имитируют электрический орган электрического угря.
Электрический угорь — поистине невероятное существо. Это только кажется, что, раз мы про него все знаем, то нету причины удивиться. Что думаете на этот счёт? Если понравилась статья, то посмотрите наши другие статьи, там ещё больше интересного!