Как с помощью турникета в метро получать электроэнергию

Это совместный проект "Сегодня" и компании СКМ. В его рамках на протяжении восьми месяцев мы рассказываем об оригинальных изобретениях и открытиях украинских школьников и студентов. Лучший из лучших, которого определит наш экспертный совет, получит в качестве поощрения ноутбук. Если вы школьник или студент, у вас есть изобретение и вы хотите рассказать о себе — пишите на [email protected]. А сегодня нашим героем стал выпускник лицея №142 Максим Бартош, который придумал, как можно получать электроэнергию, используя механическую энергию человека.

Как рассказывает Максим, интересоваться всем, что связано с техникой, он начал еще в детстве. "Будучи маленьким мальчиком, я очень любил машинки на радиоуправлении. Мне очень нравилось разбирать их, когда они ломались, — рассказывает он. — Видя мой интерес, родители старались развивать его. Когда я разбирал очередное игрушечное авто, то они рассказывали мне, как называются детали и зачем они нужны. К слову, когда я, повзрослев, всерьез занялся наукой, они также помогали мне с моими разработками".

Благодаря такому родительскому подходу, Максим учился в школе с удовольствием. И уже в начальных классах начал принимать участие в различных математических конкурсах, развивая себя таким образом.

Однако     по-настоящему его интерес ко всему новому проявился тогда, когда он перешел в профильный лицей и начал изучать там физику. "Эта наука давала ответы на мои вопросы о том, как все устроено в мире. Я по-настоящему увлекся ей, — рассказывает Максим. — А чтобы развиваться в этом направлении, начал писать научные работы в Малой академии наук (МАН)". Свои первые работы юноша посвятил изучению черных и озоновых дыр. Но со временем ему захотелось применить все свои знания в более практическом проекте.

ЭКОЦЕЛЬ. Выбрать тему для него было несложно. "На сегодня одна из самых актуальных тем — проблемы энергопотребления. Уже сейчас желаемое количество электроэнергии в несколько раз превышает то, которое производится. И это при том что последнее составляет — 30 триллиардов киловатт-часов в год! Поэтому сегодня остро стоит вопрос об использовании альтернативных источников энергии: солнца, ветра или воды, — рассказывает Максим. — Я задумался над тем, откуда еще можно получить энергию. И пришел к выводу, что одним из ее источников может быть механическая энергия человека, которую можно превратить в электрическую". Именно эту идею он решил использовать для своего изобретения.

МЕТРО С ИЗЮМИНКОЙ. По словам Максима, один из самых ярких примеров того, где можно ее применять, — метрополитен, ведь каждый день им пользуются более миллиона человек. Чтобы получить там электроэнергию из механической, юноша изобрел модель "альтернативного" турникета. Он выглядит так же, как и обычный, но в его конструкцию юный изобретатель встроил динамо-машину. Это устройство, которое превращает энергию движений пассажиров в метро в электрическую. "Человек, проходя через турникет, проворачивает вертушку, к которой определенным образом прикреплена динамо-машина, и она начинает вырабатывать ток, который передается на аккумулятор, — рассказывает Максим. — А чтобы увеличить эффективность, на полу под турникетом я установил платформу. Когда человек наступает на нее, она немного опускается под ним, и за счет этого приводится в действие еще одна встроенная динамо-машина. Она тоже начинает вырабатывать электроэнергию. Ее можно использовать, скажем, для аварийного освещения метрополитена или для подсветки рекламных стендов".

КОММЕНТАРИЙ СПЕЦИАЛИСТА

АНАТОЛИЙ ЧЕРНЯВСКИЙ, доцент кафедры электроснабжения Ин-та энергосбережения и энергоменеджмента НТУУ "КПИ":

"В целом работа Максима произвела на меня позитивное впечатление. Похвально то, что он применил свои знания в сфере энергосбережения: это сегодня очень актуально. Сама же идея — использовать механическую энергию человека для производства электроэнергии — проста и оригинальна одновременно. Также она имеет некоторые преимущества перед привычными альтернативными источниками энергии (солнцем, ветром, волнами и т. д.). Дело в том, что использование и эффективность последних зависит, например, от тех же погодных условий (к примеру, для солнечной батареи важно, чтобы светило солнце). В нашем же случае — ограничений меньше. К тому же подобранное Максимом место — метрополитен — как нельзя лучше подходит для внедрения его разработок, поскольку там огромный пассажиропоток.

Однако, несмотря на все достоинства, юному изобретателю все же стоит развить свою работу и учесть в ней ряд моментов. Например, оценить моторесурс динамо-машин, то есть то, как часто их нужно будет ремонтировать, насколько хватит аккумуляторов, а также влияет ли на что-либо та сила, которую прикладывает человек, чтобы провернуть турникет (возможно, необходимо будет установить ограничитель скорости вращения). Также целесообразно рассмотреть возможность замены динамо-машины на пьезогенератор (устройство, в котором электрический заряд возникает при механическом воздействии на определенные виды кристаллов) в платформе, ведь благодаря этому повысится КПД всей установки, поскольку отсутствуют вращающиеся части и трение. К тому же стоит просчитать экономическую целесообразность, так как может оказаться, что затраты на установку и поддержание в рабочем состоянии разработанных устройств могут превысить стоимость выработанной электроэнергии".

КАК ВЫРАСТИТЬ НОБЕЛЕВСКОГО ЛАУРЕАТА

Немаловажную роль в успехе героев спецпроекта сыграл интерес к знаниям, который стимулировал их развиваться и в учебе, и в науке. О том, как можно привить его ребенку и развивать, рассказала психолог Ирина Колесник. 

ПРАКТИКА — ВСЕМУ ГОЛОВА. Современные дети — прагматики, поэтому не понимают, зачем им просто так накапливать школьные знания. Поэтому и учиться неинтересно. Отсюда главная задача для родителей — организовывать для них как можно больше мероприятий, в которых дети смогут применить полученные знания. Например, это может быть поездка в языковой лагерь, а также кружки а-ля "Юный ученый".

ДЕЛАЕМ ВМЕСТЕ. Очень важно, чтобы все вышеперечисленное родители по возможности делали вместе с ребенком. Во-первых, дети делают что-либо гораздо охотнее, если повторяют это за своими папами и мамами. В том числе это касается и интеллектуального развития. Во-вторых, делая что-то вместе с родителями, школьники получают необходимое внимание, и у них формируется чувство собственной значимости. Все это тоже стимулирует их развиваться.

ПОИСК КОНКУРЕНТОВ. Немаловажную роль играет и наличие пространства для развития. Дело в том, что умненький школьник может потерять интерес к учебе, если у него не будет "конкурентов" в классе. Поэтому, чтобы такого не случилось, нужно следить за тем, что у него получается, а что — нет. Вполне возможно, что в старших классах его стоит перевести в лицей или гимназию, где требования к знаниям выше. А до этого можно в той школе, где он учится, найти допприменение его способностям. К примеру, он может рисовать стенгазеты с объяснениями по тем или иным по предметам. 

МУЧЕНИЯМ — НЕТ. И последний совет: развивая интерес к учебе, важно не переусердствовать, чтобы у ребенка не наступило отвращение к ней. Чтобы этого избежать, нужно оставлять ему свободное время, во время которого он мог бы заниматься всем, чем ему хочется. Этого можно достичь, если расставить учебные приоритеты. К примеру, не заставлять учиться на "отлично" по всем предметам, а выбрать предмет-"любимчик" и развиваться в нем. Такая тактика поможет сохранить желание учить и другие дисциплины.