Топъл климат за иновации. Борбата срещу глобалното затопляне развива технологиите

Изменението на климата е една от най-често цитираните глобални заплахи. Можем спокойно да кажем, че в момента почти всичко, което се създава, строи, изгражда и планира в развитите страни, взема предвид проблема с глобалното затопляне и емисиите на парникови газове в голям мащаб.

Вероятно никой няма да отрече, че публичността на проблема с изменението на климата доведе, наред с други неща, до силен тласък за развитието на нови технологии. Писали сме и ще пишем много пъти за следващия рекорд на ефективност на слънчевите панели, подобряването на вятърните мелници или търсенето на интелигентни методи за съхранение и разпространение на енергия от възобновяеми източници.

Според многократно цитирания Междуправителствен панел по изменение на климата (IPCC) имаме работа със затопляща се климатична система, която се причинява главно от увеличаване на емисиите на парникови газове и увеличаване на концентрацията на парникови газове в атмосферата. Резултатите от модела, изчислени от IPCC, предполагат, че за да има шанс за ограничаване на затоплянето до по-малко от 2°C, глобалните емисии трябва да достигнат своя връх преди 2020 г. и след това да се поддържат на 50-80% до 2050 г.

С нулеви емисии в главата ми

Технологичният напредък, движен от – нека го наречем по-широко – „осъзнаване на климата“ е, първо, акцентът върху ефективност на производство и потребление на енергиятъй като намаляването на потреблението на енергия може да има значително въздействие върху емисиите на парникови газове.

Второто е подкрепата на висок потенциал, като напр биогориво i вятърна енергия.

трето - научни изследвания и технологични иновациинеобходими за осигуряване на нисковъглеродни опции в бъдеще.

Първият императив е развитието технология с нулеви емисии. Ако технологията не може да работи без емисии, то поне отделените отпадъци трябва да бъдат суровина за други процеси (рециклиране). Това е технологичното мото на екологичната цивилизация, върху което градим нашата борба срещу глобалното затопляне.

Днес световната икономика всъщност зависи от автомобилната индустрия. С това експертите свързват своите еко надежди. Въпреки че не може да се каже, че са без емисии, те със сигурност не отделят изгорели газове на мястото, където се движат. Контролирането на емисиите на място се счита за по-лесно и по-евтино, дори когато става въпрос за изгаряне на изкопаеми горива. Ето защо през последните години бяха похарчени много пари за иновации и разработване на електрически превозни средства – също и в Полша.

Разбира се, най-добре е втората част от системата също да е без емисии – производството на електроенергия, която автомобилът използва от мрежата. Това условие обаче може постепенно да се изпълни чрез превключване на енергията към . Следователно електрическа кола, пътуваща в Норвегия, където по-голямата част от електричеството идва от водноелектрически централи, вече е близо до нулеви емисии.

Но осъзнаването на климата е по-дълбоко, например в процесите и материалите за производство и рециклиране на гуми, каросерии или батерии. Все още има място за подобрение в тези области, но - както читателите на МТ добре знаят - авторите на технологични и материални иновации, за които чуваме почти всеки ден, имат екологични изисквания, дълбоко вкоренени в главите им.

Изграждане на 30-етажна модулна сграда в Китай

Те са също толкова важни в икономическите и енергийни изчисления, колкото и превозните средства. нашите къщи. Сградите консумират 32% от световната енергия и са отговорни за 19% от емисиите на парникови газове, според докладите на Глобалната икономическа и климатична комисия (GCEC). Освен това строителният сектор представлява 30-40% от отпадъците, останали в света.

Можете да видите колко много се нуждае строителната индустрия от зелени иновации. Един от тях е например методът на модулната конструкция z сглобяеми елементи (въпреки че, честно казано, това е иновация, която е разработвана от десетилетия). Методите, които позволиха на Broad Group да построи 30-етажен хотел в Китай за петнадесет дни (2), оптимизират производството и намаляват въздействието върху околната среда. Например в строителството се използва почти 100% рециклирана стомана, а производството на 122 модула във фабриката е намалило значително количеството строителни отпадъци.

Извличайте повече от слънцето

Както показаха миналогодишните анализи на британски учени от Оксфордския университет, до 2027 г. до 20% от електроенергията, консумирана в света, може да идва от фотоволтаични системи (3). Технологичният напредък плюс преодоляването на бариерите пред масовото използване означава, че цената на електроенергията, генерирана по този начин, намалява толкова бързо, че скоро ще бъде по-евтина от енергията от конвенционални източници.

От 80-те години на миналия век цените на фотоволтаичните панели падат с около 10% годишно. Все още продължават изследванията за подобряване клетъчна ефективност. Един от последните доклади в тази област е постижението на учени от университета Джордж Вашингтон, които успяха да изградят соларен панел с ефективност от 44,5%. Устройството използва фотоволтаични концентратори (PVCs), при които лещите фокусират слънчевите лъчи върху клетка с площ под 1 mm.², и се състои от няколко свързани помежду си клетки, които заедно улавят почти цялата енергия от спектъра на слънчевата светлина. Преди това вкл. Sharp успя да постигне над 40% ефективност в слънчевите клетки, използвайки подобна техника - оборудвайки панелите с френелови лещи, които фокусират светлината, която попада върху панела.

Слънцето се "хваща" в големия град

Друга идея за по-ефективно слънчеви панели е да се раздели слънчевата светлина, преди да удари панелите. Факт е, че клетките, проектирани специално за възприемане на отделни цветове от спектъра, биха могли по-ефективно да "събират" фотони. Учените от Технологичния институт на Калифорнийския университет, които работят върху това решение, се надяват да надхвърлят прага на ефективност от 50 процента за слънчевите панели.

Енергия с по-висок коефициент

Във връзка с развитието на възобновяемите енергийни източници се работи за разработване на т.нар. интелигентни енергийни мрежи -. Възобновяемите енергийни източници са разпределени източници, т.е. Единичната мощност обикновено е по-малка от 50 MW (максимум 100), инсталирана близо до крайния получател на енергия. Въпреки това, с достатъчно голям брой източници, разпръснати в малка площ от електроенергийната система, и благодарение на възможностите, предлагани от мрежите, става полезно да се комбинират тези източници в една контролирана от оператора система, създавайки "виртуална електроцентрала ». Целта му е да концентрира разпределеното производство в една логически свързана мрежа, повишавайки техническата и икономическата ефективност на производството на електроенергия. Разпределеното производство, разположено в непосредствена близост до потребителите на енергия, може също да използва местни горивни ресурси, включително биогорива и възобновяема енергия, и дори битови отпадъци.

Това трябва да играе важна роля при създаването на виртуални електроцентрали. енергиен запас, което позволява производството на електроенергия да бъде адаптирано към ежедневните промени в потребителското търсене. Обикновено такива резервоари са батерии или суперкондензатори. Помпено-акумулиращите електроцентрали могат да играят подобна роля. В момента се работи интензивно за разработване на нови технологии за съхранение на енергия, например в разтопена сол или използване на електролитно производство на водород.

Интересното е, че американските домакинства консумират същото количество електроенергия днес, както през 2001 г. Това са данни на местните власти, отговарящи за управлението на енергията, публикувани в началото на 2013 и 2014 г., съобщава Асошиейтед прес. Според експерти, цитирани от агенцията, това се дължи основно на новите технологии, спестяванията и подобряването на енергийната ефективност на домакинските уреди. Според Асоциацията на производителите на домашни уреди, средната консумация на енергия от климатичните уреди, разпространени в САЩ, е спаднала с цели 2001% от 20 г. насам. Консумацията на енергия на всички домакински уреди е намалена в същата степен, включително телевизори с LCD или LED дисплеи, които консумират до 80% по-малко енергия от старото оборудване!

Една от американските правителствени агенции подготви анализ, в който сравни различни сценарии за развитие на енергийния баланс на съвременната цивилизация. Прогнозирайки високо насищане на икономиката с ИТ технологии, следва, че до 2030 г. само в САЩ е възможно да се намали потреблението на енергия с количество, равно на електроенергията, генерирана от тридесет електроцентрали с мощност 600 мегавата. Независимо дали го отдаваме на спестявания или по-общо на околната среда и климата на Земята, балансът е доста положителен.