Несмотря на все его отрицательные стороны человечеству еще не очень скоро получится избавиться от использования бензина и другого ископаемого топлива. Это обусловлено тем, что помимо всего прочего, еще нет технологий хранения энергии, которые по плотности хранения энергии могли бы даже приблизиться к бензину. Плотность хранения энергии в полностью заряженном литий-ионном аккумуляторе составляет порядка 0.75 МДж на килограмм, а в одном килограмме бензина содержится более 47 МДж энергии. И даже в гибридных схемах некоторых автомобилей электрическая часть порой выступает в роли "мертвого груза", когда бензиновому двигателю приходится тащить на себе дополнительный груз разряженных аккумуляторных батарей и бесполезного электродвигателя, тратя на это дополнительное топливо.

Большинство скандинавских стран, Швеция, Норвегия и Финляндия, уже имеют в своих активах реализованные проекты электрифицированных "зеленых" дорог, которые выполняются согласно планам этих стран полностью избавиться от применения ископаемых видов топлива к 2030 году. Теперь в эту игру вступает Швейцария со своим проектом строительства электрифицированной дороги для грузовых перевозок, протяженностью 100 километров.

Исследователи из немецкого Технологический институт Карлсруэ (Karlsruhe Institute of Technology, KIT), совместно с инженерами компаний Deutschland и Nexans, в настоящее время производят укладку самого длинного в мире сверхпроводящего электрического кабеля в мире, проходящего сквозь коммуникационные туннели городской инфраструктуры. Выполнение этих работ ведется в рамках программы "AmpaCity", целью которой является демонстрация преимуществ сверхпроводников для транспортировки электроэнергии.

Ученые из университета Стратклайд (Strathclyde University) разработали состав нового "умного" нанопокрытия, которое может использоваться для обнаружения микротрещин и крошечных повреждений различных конструкций и строений, таких как мосты, шахты, башни и лопасти ветрогенераторов. Это покрытие, своего рода краска, состоит из зольной пыли в которой "замешаны" углеродные нанотрубки, упорядоченные особым образом, благодаря чему состав может проводить электрический ток.

Покрытие, "кожа", для роботов, способная ощутить прикосновения, одежда, изготовленная из "умной" ткани, гибкие электронные устройства с дисплеями и многое другое требуют технологий создания эластичной электроники и электрических проводников. Область эластичной электроники и устройств является весьма молодой, но очень быстро развивающейся областью, и она стала еще ближе к реальности благодаря исследованиям, проводимым учеными из университета штата Северная Каролина. Университетские ученые недавно разработали метод изготовления эластичных электрических проводников применив в качестве токопроводящих частей углеродные нанотрубки.

Управление перспективных исследовательских программ Пентагона DARPA объявило об одной из своих последних разработок, о системе мгновенного подавления открытого пламени Instant Fire Suppression (IFS). Основную массу работ и исследований по изучению физики пламени и разработке новых методов влияния на огонь выполнили ученые Гарвардского университета. Вместо модернизации одной из существующих методик борьбы с пламенем, ученые создали на основе высоких технологий совершенно новый инструмент, влияющий на сами физические процессы пламени с помощью акустики и электромагнетизма.

Геотермальная энергия является одним из перспективных видов экологически чистой энергетики, правда, там где это возможно, в районах с повышенной вулканической деятельностью. К примеру, геотермальная энергетика Исландии вырабатывает больше энергии, чем может потребить это небольшое островное государство, а по данным американской Геологической службы, западные районы США могут обеспечить половину электроэнергии, в которой нуждается эта страна. Сейчас группа исследователей, работающих в области геотермальной энергетики, собирается закачать миллионы тонн воды в действующий вулкан в Орегоне, что бы узнать, можно ли использовать тепло недр Земли для крупномасштабного производства электроэнергии.

Исследователи из Стэнфордского университета впервые создали матрицы из органических полупроводников, которые имеют удельную электрическую проводимость, превышающую в два раза проводимость существующих органических полупроводниковых материалов. Процесс создания "напряженных структур" по существу означает более близкое расположение молекул материала по отношению друг к другу во время производства полупроводника. Такие технологии уже достаточно давно использовались при создании кремниевых полупроводников, но для органических материалов это было использовано впервые. Такое качественное улучшение характеристик органических полупроводников может послужить толчком для более широкого их применения, что приведет к появлению более дешевых, легких и более гибких органических электронных устройств, нежели их кремниевые собратья.

Команда исследователей из университета Нотр-Дама разработала своего рода фотогальваническую краску, с помощью которой можно превратить крыши и стены зданий в солнечные батареи, вырабатывающие электроэнергию. Помимо солнечного света эта краска преобразует в электричество высокую температуру, обладая еще и термоэлектрическими характеристиками. Эта краска, получившая название Sun-Believable, имеет в своей основе наночастицы из сложных полупроводниковых материалов, а наносится она без применения специального оборудования на любую токопроводящую поверхность.

В настоящее время промышленность выпускает все большее количество разнообразных электронных устройств, требующих источников питания. И в будущем это количество будет только увеличиваться. Аккумуляторные батареи, используемые в большинстве электронных устройств, изготавливаются на основе соединений лития, который сам по себе не вреден для окружающей среды. Но отработавшие свой срок аккумуляторы представляют собой мусор, который тяжело утилизировать и использовать повторно, поэтому его попросту закапывают. Поэтому множество исследователей работают над поиском и разработкой новых типов элементов питания, которые работают на всевозможных отходах и производят безопасные для окружающей среды побочные продукты. Одним из таких элементов является батарея, разработанная специалистами компании Sony, которая потребляет отработанную измельченную бумагу, а продуктом ее работы является электричество и обычная вода.

В настоящее время на рынке достаточно много гибридных автомобилей, в которых используются аккумуляторные батареи и электрогенератор, приводимый в действие обычным бензиновым двигателем внутреннего сгорания. Этот электрогенератор используется для зарядки аккумуляторных батарей во время движения автомобиля. Когда такой автомобиль движется исключительно на электричестве, он является чрезвычайно экономичным транспортным средством, но стоит запуститься бензиновому двигателю, как эффективность такого автомобиля приближается к эффективности среднестатистического автомобиля. И прорыв, осуществленный исследователями из университета Мэрилэнда в области бензиновых топливных элементов, может изменить все это в недалеком будущем.

Многим еще в школе нравилось наблюдать опыты с использованием электрофорной машины (генератор Вимшурста) или электростатического генератора Ван де Грааффа. Клац! И между железными шариками этих электрических машин проскакивают дуги электрических зарядов. А теперь вообразите, что длина дуги электрического разряда составляет не несколько миллиметров или сантиметров, а целых 60 метров! Такого показателя удалось достичь команде инженеров-электриков, разработавших новый способ создания и поддержания электрического разряда, известного еще под термином "электрическая дуга".

Международная команда ученых из США, Австралии, Канады и Кореи создала "пряжу" из углеродных нанотрубок, которая будет приводить в движение миниатюрные электрические двигатели. Структура "этой" пряжи позаимствована у матушки-природы, именно такое строение имеют мышечные волокна, которые позволяют крутиться, укорачиваться и удлиняться хоботу слона. Но углеродная "пряжа", вращаясь, может совершать в тысячи раз больше оборотов, чем прототип естественного происхождения. Этот прорыв имеет огромное значение для создания крошечных насосов, вентильных приводов и других микроскопических устройств, которые для своего функционирования требую применения микроскопических двигателей.

На малых высотах, там, где обычно устанавливают ветрогенераторы, поток энергии ветра может быть непостоянен и вести себя непредсказуемо. При создании ветрогенераторов большой высоте, где скорость и направление ветра более-менее постоянны, инженеры сталкиваются с трудностями, преодоление которых сводит на нет всю привлекательность этой идеи. Очевидно, что путем решения проблемы получения электроэнергии на большой высоте являются летающие ветрогенераторы, поднимающиеся вверх под воздействием силы ветра и от нее же вырабатывающие электричество. Эта идея "витает в облаках" уже с 19-го века, но она никогда еще не была реализована в большом масштабе. Эту ситуацию пытается выправить калифорнийская компания Makani Power, разработавшая летающий ветрогенератор инновационной конструкции в виде летающего крыла.

Проблема космического мусора, падающего на Землю или угрожающего Международной космической станции (МКС), стоит настолько остро, что множество частных и государственных организаций постоянно находятся в поисках решения этой проблемы. Мы уже видели решения, основанные на использовании больших космических "рыболовных" сетей, воздушных шаров и наземных лазеров, сбивающих обломки и мусор прямо на орбите. Но такого решения мы еще не видели, "липкий" захват, который может захватить и потянуть космический мусор любой формы и размеров. Помимо этого, такой захват может использоваться и в других целях, к примеру, для заправки спутников топливом и при обслуживании агрегатов МКС.