Новости Армавира
61.77
64.99
Погода в Армавире:
облачно -2
ночь -2
утро 0
21 : 20
04 декабря, 2022

Девятиклассник из Армавира разработал проект в области альтернативной энергетики

Снежана Годлевская

Девятиклассник Федя Яроцкий разработал проект в области альтернативной энергетики. И, представив топливный элемент, преобразующий химическую энергию окисления спиртов в электрическую, победил в региональном этапе конкурса «Большие вызовы». Его проект был назван лучшим в номинации «Современная энергетика».

То, что придумал ученик школы №7 Федор Яроцкий, чистая наука, изобретение, пока не имеющее прикладного применения, но позволяющее двигать высокие технологии в сфере энергетики вперёд. Это перспективный экологически чистый источник альтернативной энергии. Для 15-летнего подростка результат неожиданно блестящий.
 

По принципу маятника

Работать над своим первым проектом Федя начал в седьмом классе, через год занятий у известного армавирского педагога Евгения Шишкина в Центре детского (юношеского) научно-технического творчества. Преподаватель, увидев у парня большой потенциал, предложил ему поработать над проектом. Тему «Электростатический двигатель» выбрали вместе.

Сначала изучали специальную литературу, создавали чертежи. Одновременно закупали необходимые для создания конструкции детали.

Искали их в армавирских магазинах электротехники, в интернете. Некоторые приборы в городе не продавались, например, манометр для измерения давления жидкости или газа в замкнутом пространстве, рассказывает Федор. Из электродеталей создали блок питания, через который электричество проходит к высоковольтному блоку, преобразующему напряжение 12 Вольт в 25 киловольт. После этого оно проводится к электростатическому маятнику, работающему в вакуумной тарелке.

Для создания внутри неё отрицательного давления использовали вакуумные насосы, манометрами отслеживали, при каком давлении двигатель, он же маятник, работает.

Вакуумную тарелку Федор заказал в интернет-магазине, а чтобы сделать ее более прочной, укрепил основание специальной смолой и стекловолокном. Просверлил отверстия через них для подачи к маятнику электричества провели провода.

После включения блока питания и высоковольтного блока электричество поступает к электростатическому маятнику, который начинает совершать колебания. Затем включаются специальные насосы, из-за чего происходит изменение обычной атмосферы до вакуума состояния примерно как в космосе, разъясняет принцип работы сконструированного им аппарата Федор Яроцкий. Маятник в это время продолжает работать, что доказывает: электростатический двигатель можно использовать на различных космических установках.

Вместе с наставником школьник попытался усовершенствовать конструкцию. Но как говорит девятиклассник, она работает не во всех условиях. В быту проект не принесёт много пользы. Однако разработка, доказывающая способность некоторых электростатических двигателей работать в вакууме открытого космоса, может дать толчок в развитии и применении её к двигателям для преодоления космического пространства, считает подросток.
 

Энергия спирта

Проект армавирского школьника Феди Яроцкого, победивший в марте этого года на региональном треке Всероссийского конкурса научно-технологических проектов «Большие вызовы», по-научному называется «Спиртовой топливный элемент прямого преобразования химической энергии в электрическую энергию». В презентации работы парень пишет, что в спиртовом топливном элементе прямого преобразования химической энергии в электрическую химическая энергия окисления спиртов напрямую преобразуется в электрическую энергию, минуя стадию сжигания топлива.

Такое построение цепочки производства электрической энергии является наименее затратным. Эта технология более экологически чистая,  добавляет Яроцкий.

Для экспериментов ему понадобились две пары анодов для потока отрицательных зарядов, две пары катодов из алюминия и магния для потока положительных зарядов, и пластины из меди и серебра. Между анодом и катодом установлена ионообменная мембрана из стекловолокна и ионообменной смолы. Она же понадобилась для селекции положительных и отрицательных зарядов.

Чтобы конструкция была крепче, ее скрепили текстолитом электроизоляционным материалом, применяемым в радиотехнике. А для измерения напряжения и тока короткого замыкания у топливного элемента Федор купил мультиметр. Этот электроизмерительный прибор объединяет в себе несколько функций: вольтметра, амперметра и омметра.

Я собрал топливный элемент, состоящий из анода, катода и ионообменной мембраны. Поместил его в небольшую ванночку, наполненную спиртом. В результате реакции окисления спиртов начинает выделяться электрическая энергия, а спирт превращается в воду. А мы получаем экологически чистый источник альтернативной энергии,  поясняет Федор.
 

С физикой на «ты»

Склонность к физике у Федора от родных. В его семье точные науки уважают: мама по образованию учитель математики, папа экономист, а старший брат учится на программиста.

В шестом классе родители отвели меня в Центр детского (юношеского) научно-технического творчества, говорит парнишка.

Учитель физики и его классный руководитель Елена Бочкарева говорит, что подростку легко даются как точные, так и гуманитарные предметы.

В ЦДЮТТ Федя занимается четвёртый год. Выбрал направление «Радиоэлектроника», которое преподаёт Евгений Шишкин. Именно с ним подросток раньше, чем в школе, начал изучать азы физики, электроники, создавал свои первые электрические схемы.

Радиоэлектроника направление для желающих работать головой и руками, считает Федор. А опытный педагог всегда найдёт практическое применение полученным учеником знаниям.

Благодаря занятиям с Евгением Шишкиным школьник на уроках физики легко решает сложные задачи по темам, связанным с электротоком, напряжением, проводимостью электричества.
 

Экоаккумулятор

По словам девятиклассника, польза его изобретения, представленного на всероссийском конкурсе, заключается в экологичности. Те же батарейки, от которых работают многие приборы, нельзя просто выбросить в них содержатся вредные для природы элементы. А единственный отход у Фединой разработки вода, которую можно вылить или полить ею растения.

Спиртовые топливные элементы легко создать самостоятельно, можно использовать в качестве демонстрационного устройства на уроках физики в школах.

Мой элемент вырабатывает мало электричества. Но в некоторых странах подобным методом получают электричество для автобусов, беспилотников. И если эта область альтернативной энергии получит развитие, улучшив качество топливных элементов, то на них могут заменить аккумуляторы в телефонах и компьютерах, считает Федор Яроцкий.
 

Проект с программированием

С двумя проектами старшеклассник участвует в технических конкурсах. Федор занял призовые места на международном форуме «Шаг будущего», фестивале «Леонардо», в конкурсах научно-технических работ имени Менделеева, «Юные техники XXI века». Стал абсолютным победителем конкурса юношеских научно-исследовательских работ имени Вернандского.

После окончания школы Федя планирует поступить в Московский государственный технический университет имени Баумана на специальность, связанную с конструированием ракетных систем. Рассматривает и вариант обучения на программиста.

Пробую осваивать языки программирования. Недавно со своим педагогом Евгением Маленовичем Шишкиным начал работу над новым проектом, где эти знания пригодятся. Буду использовать аппаратную часть платформы Arduino.


Мотивация интересом

Если думаете, что конструирующий двигатели альтернативной энергии Федор — ботаник, зарывшийся в учебниках, то ошибаетесь. Программирование — лишь один из способов сменить род деятельности. Федор увлекается шахматами, учится играть на аккордеоне. Ходил на греко-римскую борьбу, но после нескольких травм спортом стал заниматься для поддержания физической формы дома.

Совмещать столько интересов удаётся благодаря правильному планированию. Стараюсь выстраивать распорядок дня так, чтобы оставалось немного свободного времени на отдых, поясняет школьник.  Секрет моей мотивации прост  это интересно. Кроме того, занятия развивают не только умственные способности, но и личностные качества, например, настойчивость и усидчивость. Не всегда опыты проходят удачно с первой попытки. Иногда приходится переделывать конструкции, искать неисправности, ошибки.

Подросток считает, что в Армавире следует популяризировать техническое творчество среди школьников.

 Мотивировать их можно, сделав так, чтобы увлечение приносило выгоду. Например, организовывать больше конкурсов, победа в которых даст дополнительные баллы при поступлении, считает Федор Яроцкий.

Девятиклассник из Армавира разработал проект в области альтернативной энергетики
Интерес к изучению электродинамики у Феди проявился в восьмом и девятом классах. Фото Александра Ковязина.
Поделиться в социальных сетях:
Администрация Краснодарского края в соцсетях
Мы в соцсетях
×

Напишите нам

Вы также можете предложить новость в WhatsApp: