Topla klima za inovacije. Borba protiv globalnog zagrijavanja unapređuje tehnologiju

Klimatske promjene su jedna od najčešće citiranih globalnih prijetnji. Možemo sa sigurnošću reći da u današnje vrijeme gotovo sve što se stvara, gradi, gradi i planira u razvijenim zemljama u velikoj mjeri vodi računa o problemu globalnog zagrijavanja i emisije stakleničkih plinova.

Vjerovatno niko neće poreći da je publicitet o problemu klimatskih promjena doveo, između ostalog, i do snažnog poticaja za razvoj novih tehnologija. Pisali smo i pisaćemo mnogo puta o novim rekordima efikasnosti solarnih panela, poboljšanju vjetroturbina ili potrazi za inteligentnim metodama skladištenja i distribucije energije iz obnovljivih izvora.

Prema više puta citiranom Međuvladinom panelu za klimatske promjene (IPCC), imamo posla sa klimatskim sistemom zatopljenja, koji je uglavnom uzrokovan povećanjem emisija stakleničkih plinova i povećanjem koncentracije stakleničkih plinova u atmosferi. Modeli koje je procijenio IPCC sugeriraju da globalne emisije moraju dostići vrhunac prije 2., a zatim se održavati na 2020-50% do 80. godine, kako bi se zatopljenje ograničilo na ne više od 2050°C.

Imajući na umu nultu emisiju

Tehnološki razvoj vođen – nazovimo ga šire – „sviješću o klimi“ je, prvo, naglasak na efikasnost proizvodnje i potrošnje energijejer smanjenje utrošene energije može imati značajan utjecaj na emisije stakleničkih plinova.

Drugi je podrška visokim potencijalima, kao npr biogorivo i energija vjetra.

Treće - istraživanja i tehnološke inovacijeneophodno kako bi se osigurale opcije s niskim udjelom ugljika za budućnost.

Prvi imperativ je razvoj tehnologije nulte emisije. Ako tehnologija ne može raditi bez emisija, onda bi barem otpad koji se emituje trebao biti sirovina za druge procese (recikliranje). Ovo je tehnološki moto ekološke civilizacije na kojoj baziramo našu borbu protiv globalnog zagrijavanja.

Danas svjetska ekonomija zapravo ovisi o automobilskoj industriji. Stručnjaci polažu svoje eko-nade na ovo. Iako se ne može reći da su bez emisija, sigurno ne emituju izduvne gasove na mestu gde se kreću. Kontrola emisija na licu mesta smatra se lakšom i jeftinijom, čak i kada je u pitanju sagorevanje fosilnih goriva. Zbog toga je mnogo novca potrošeno na inovacije i razvoj električnih vozila posljednjih godina – također u Poljskoj.

Naravno, najbolje je da drugi dio sistema bude bez emisija – proizvodnja električne energije koju automobil koristi iz mreže. Međutim, ovaj uslov se može postepeno ispuniti prebacivanjem energije na . Dakle, električni automobil koji putuje u Norvešku, gdje većina električne energije dolazi iz hidroelektrana, već je blizu nulte emisije.

Međutim, svijest o klimi ide dublje, na primjer u procese i materijale za proizvodnju i reciklažu guma, karoserija automobila ili baterija. Prostora za napredak u ovim oblastima još ima, ali – kao što čitaoci MT-a dobro znaju – autori tehnoloških i materijalnih inovacija, o kojima slušamo skoro svakodnevno, imaju duboko ukorenjene ekološke zahteve.

Izgradnja modularne zgrade od 30 spratova u Kini

Oni su jednako važni u ekonomskim i energetskim proračunima kao i vozila. naše kuće. Prema izvještajima Komisije za globalnu ekonomiju i klimu (GCEC), zgrade troše 32% svjetske energije i odgovorne su za 19% emisije stakleničkih plinova. Osim toga, građevinski sektor čini 30-40% svjetskog otpada.

Možete vidjeti koliko su građevinskoj industriji potrebne zelene inovacije. Jedna od njih je, na primjer, metoda modularne konstrukcije z montažnih elemenata (iako, iskreno, ovo je inovacija u nastajanju decenijama). Metode koje su omogućile Broad Group da izgradi hotel od 30 spratova u Kini za petnaest dana (2), omogućavaju vam da optimizirate proizvodnju i smanjite utjecaj na okoliš. Primjerice, u izgradnji je korišten gotovo 100% reciklirani čelik, a proizvodnja 122 modula u fabrici značajno je smanjila količinu građevinskog otpada.

Sklonite se više sa sunca

Kako su prošle godine pokazali britanski naučnici sa Univerziteta Oksford, do 2027. do 20% svjetske električne energije moglo bi doći iz fotonaponskih sistema (3). Tehnološki napredak plus prevazilaženje barijera masovnoj upotrebi znače da cijena električne energije proizvedene na ovaj način opada tako brzo da će uskoro biti jeftinija od energije iz konvencionalnih izvora.

Od 80-ih, cijene fotonaponskih panela su pale za oko 10% godišnje. Istraživanja se još uvijek poboljšavaju efikasnost ćelije. Jedan od najnovijih izveštaja u ovoj oblasti je podatak o dostignućima naučnika sa Univerziteta Džordž Vašington, koji su uspeli da naprave solarni panel sa efikasnošću od 44,5%. Uređaj koristi fotonaponske koncentratore (PVC), u kojima sočiva fokusiraju sunčeve zrake na ćeliju čija je površina manja od 1 mm.², a sastoji se od nekoliko međusobno povezanih ćelija koje zajedno hvataju gotovo svu energiju iz spektra sunčeve svjetlosti. Ranije, uklj. Sharp je uspio postići efikasnost solarnih ćelija od više od 40% koristeći sličnu tehniku ​​– opremanje panela Fresnelovim sočivima, koje fokusiraju svjetlost koja pada na panel.

Sunce je "uhvaćeno" u velikom gradu

Druga ideja za povećanje efikasnosti solarnih panela je da se sunčeva svetlost podeli pre nego što dođe do panela. Činjenica je da ćelije dizajnirane posebno za percepciju pojedinačnih boja spektra mogu efikasnije "sakupiti" fotone. Naučnici sa Kalifornijskog instituta za tehnologiju u SAD koji rade na ovom rješenju nadaju se da će premašiti prag efikasnosti od 50 posto za solarne panele.

Energija sa većim omjerom

U vezi sa razvojem obnovljivih izvora električne energije u toku je rad na razvoju tzv. pametne energetske mreže -. Obnovljivi izvori energije su distribuirani izvori, tj. Jedinični kapacitet je obično manji od 50 MW (maksimalno 100), instaliran u blizini krajnjeg primaoca energije. Međutim, s dovoljno velikim brojem izvora raspoređenih na malom području elektroenergetskog sistema, i zahvaljujući mogućnostima koje nude mreže, postaje povoljno kombinirati ove izvore u jedan sistem koji kontrolira operater, stvarajući "virtuelna elektrana ». Njegov cilj je koncentrirati distribuiranu proizvodnju u jednu logički povezanu mrežu, povećavajući tehničku i ekonomsku efikasnost proizvodnje električne energije. Distribuirana proizvodnja, koja se nalazi u neposrednoj blizini potrošača energije, također može koristiti lokalne izvore goriva, uključujući biogoriva i obnovljivu energiju, pa čak i komunalni otpad.

Ovo bi trebalo da igra važnu ulogu u stvaranju virtuelnih elektrana. skladištenje energije, omogućavajući prilagođavanje proizvodnje električne energije dnevnim promjenama potražnje potrošača. Obično su ovi rezervoari baterije ili superkondenzatori. Sličnu ulogu mogu imati i elektrane na pumpe. U toku je intenzivan rad na razvoju novih tehnologija skladištenja energije, kao što je proizvodnja rastaljene soli ili elektrolitičkog vodonika.

Zanimljivo je da američka domaćinstva danas koriste istu količinu električne energije kao i 2001. godine. Ovo su podaci lokalnih samouprava nadležnih za upravljanje energijom, objavljeni na prijelazu iz 2013. u 2014. godinu, prenosi Associated Press. Prema riječima stručnjaka koje citira agencija, to je uglavnom zbog novih tehnologija, ušteda i povećane energetske efikasnosti kućnih aparata. Prema Udruženju proizvođača kućnih aparata, prosječna potrošnja energije klima uređaja uobičajenih u Sjedinjenim Državama pala je za čak 2001% od 20. godine. Potrošnja energije svih kućanskih aparata je podjednako smanjena, uključujući televizore, čiji LCD ili LED displeji troše i do 80% manje energije od starije opreme!

Jedna od američkih vladinih agencija pripremila je analizu u kojoj je uporedila različite scenarije za razvoj energetskog bilansa moderne civilizacije. Iz ovoga, što je predviđalo visoku zasićenost privrede IT tehnologijama, proizilazilo je da je do 2030. godine samo u Sjedinjenim Državama bilo moguće smanjiti potrošnju energije za iznos jednak količini električne energije koju proizvodi trideset elektrana od 600 megavata. Bez obzira da li to pripisujemo uštedama ili, općenito, okolišu i Zemljinoj klimi, bilans je prilično pozitivan.