Три инновационных решения, способных помочь выживанию человечества.
Клей для бетона
В современных городах сложно найти конструкции, созданные без применения железобетона. Будучи пористым, бетон хорошо впитывает углекислый газ — этот процесс называется карбонизацией. Уровень кислотности материала понижается, и металлическая арматура начинает подвергаться коррозии, увеличиваясь в объеме и разрушая железобетон изнутри. В образовавшиеся трещины попадает еще больше влаги, и конструкция приходит в аварийное состояние. Глобальное повышение концентрации углекислого газа в атмосфере и локальные загрязнения в городах ускоряют этот процесс, сокращая время жизни зданий и инфраструктуры.
Голландский ученый Хенк Йонкерс изобрел состав, позволяющий бетону самовосстанавливаться. В строительную смесь добавляются азот, фосфор, лактат кальция и бактерии Bacillus pseudofirmus. Как только на поверхности появляется трещина и в нее попадает вода, бактерии активируются и начинают перерабатывать лактат кальция в известняк, герметизируя повреждение за несколько недель. Йонкерс предполагает, что добавка будет сохранять свои способности около 200 лет. Кроме того, на ее основе создана жидкая смесь для ремонта уже построенных конструкций.
Резервное питание
Концепция энергетических микросетей, в которых группа потребителей удовлетворяет свои потребности за счет местных источников возобновляемой энергии, хорошо работает только в теории. Облачные и безветренные дни сводят генерацию к нулю и требуют стабильной внешней подпитки таких сетей. Хорошо, если в соседнем районе с погодой повезло и образовались излишки энергии — в противном случае придется обращаться к генераторам на ископаемом топливе.
Решение этой проблемы могут ускорить электромобили, которые, по сути, являются батареями на колесах. Их владельцев можно поощрять использовать свои транспортные средства для стабилизации энергосистемы, вознаграждая за накопление дополнительной мощности. В течение дня, пока хозяева находятся на работе за пределами локальной микросети, автомобили могут заряжаться от любых доступных источников, а вечером зарабатывать немного денег, продавая излишки заряда в местную сеть. Автомобильные аккумуляторы могут обеспечить стабильность локальным сетям, снижая вероятность отключений, не говоря уже о предоставлении их владельцам аварийного питания. По данным исследователей из Национальной лаборатории министерства энергетики США в Беркли, агрессивная политика властей Калифорнии, требующая увеличения доли возобновляемых источников в энергосистеме штата до 33% к 2020 году, может быть достигнута просто путем использования электромобилей в качестве хранилищ.
Вода из воздуха
Изменение климата меняет характер выпадения осадков во всем мире, поэтому все большее значение приобретают инновационные решения в области добычи питьевой воды. Немецкая компания Aqualonis разработала специальную сетчатую ткань для конденсации влаги из тумана.
Туманоуловители должны устанавливаться на вертикальных рамах в подветренных местах, капли конденсируются на сетке и стекают в сборный желоб в нижней части конструкции. Производительность зависит от региона и времени года, больше всего влаги можно добыть в горных и прибрежных районах. В среднем разработчики обещают от 6 до 22 л в сутки с квадратного метра улавливателя. Помимо тумана система отлично справляется со сбором дождевой воды. Пилотные установки уже несколько лет эксплуатируются в Марокко, Танзании и Калифорнии.