Цёплы клімат для інавацый. Барацьба з глабальным пацяпленнем развівае тэхналогіі

Змяненне клімату з'яўляецца адной з найбольш часта ўзгаданых глабальных пагроз. Можна смела сказаць, што цяпер практычна ўсё, што ствараецца, будуецца, будуецца і плануецца ў развітых краінах, маштабна ўлічвае праблему глабальнага пацяплення і выкідаў парніковых газаў.

Мусіць, ніхто не будзе адмаўляць, што агалоска праблемы змены клімату прывяла, у тым ліку, да моцны штуршок да развіцця новых тэхналогій. Мы шмат разоў пісалі і будзем пісаць аб чарговых рэкордах эфектыўнасці сонечных батарэй, удасканаленні ветракоў або пошуку інтэлектуальных метадаў захоўвання і размеркавання энергіі з аднаўляльных крыніц.

Згодна з неаднаразова цытуемай Міжурадавай групай экспертаў па змене клімату (МГЭЗК), мы маем справу з пацяпленнем кліматычнай сістэмы, якое ў асноўным выклікана павелічэннем выкідаў парніковых газаў і павелічэннем канцэнтрацыі парніковых газаў у атмасферы. Вынікі мадэляў, ацэненых МГЭЗК, дазваляюць выказаць здагадку, што для таго, каб мець шанец абмежаваць пацяпленне не больш за на 2°С, глабальныя выкіды павінны дасягнуць піка да 2020 г., а затым падтрымлівацца на ўзроўні 50-80% да 2050 г.

З нулявымі выкідамі ў галаве

Развіццё тэхналогій, выкліканае - назавем гэта шырэй - "дасведчанасцю аб клімаце", - гэта, па-першае, акцэнт на эфектыўнасць вытворчасці і спажывання энергііпаколькі скарачэнне выкарыстоўванай энергіі можа аказаць значны ўплыў на выкіды парніковых газаў.

Другі - падтрымка высокага патэнцыялу, такіх як біяпаліва i энергія ветру.

У трэціх - даследаванні і тэхналагічныя інавацыінеабходна для забеспячэння нізкавугляродных варыянтаў у будучыні.

Першы імператыў - гэта развіццё тэхналогіі з нулявым узроўнем выкідаў. Калі тэхналогія не можа працаваць без выкідаў, то, прынамсі, якія выкідваюцца адыходы павінны быць сыравінай для іншых працэсаў (рэцыклінг). Гэта тэхналагічны дэвіз экалагічнай цывілізацыі, на якім мы будуем нашу дужанне з глабальным пацяпленнем.

Сёння сусветная эканоміка фактычна залежыць ад аўтамабільнай прамысловасці. З гэтым спецыялісты звязваюць свае эка-надзеі. Хоць нельга сказаць, што яны безэмісійныя, але ўжо сапраўды не вылучаюць выхлапных газаў у тым месцы, дзе яны рухаюцца. Кантроль выкідаў на месцы лічыцца прасцейшым і таннейшым, нават калі размова ідзе аб спальванні выкапнёвага паліва. Вось чаму ў апошнія гады было выдаткавана шмат грошай на інавацыі і распрацоўку электрамабіляў - у тым ліку і ў Польшчы.

Вядома, лепш за ўсё, каб і другая частка сістэмы была без выкідаў вытворчасць электраэнергіі, якую аўтамабіль выкарыстоўвае з сеткі. Аднак гэтую ўмову можна паступова выканаць, пераключыўшы энергію на . Таму электрамабіль, які вандруе па Нарвегіі, дзе большая частка электраэнергіі паступае ад гідраэлектрастанцый, ужо блізкі да нулявога ўзроўню выкідаў.

Аднак дасведчанасць аб клімаце ідзе глыбей, напрыклад, у працэсы і матэрыялы для вытворчасці і перапрацоўкі шын, кузаваў аўтамабіляў ці акумулятараў. У гэтых абласцях яшчэ ёсць куды ўдасканальвацца, але - як выдатна ведаюць чытачы "МТ" - у аўтараў тэхналагічных і матэрыяльных навінак, пра якія мы чуем ледзь не кожны дзень, глыбока ўкараніліся ў галаве экалагічныя патрабаванні.

Будаўніцтва 30-павярховага модульнага будынка ў Кітаі

Яны таксама важныя ў эканамічных і энергетычных разліках, як і транспартныя сродкі. нашы дамы. Згодна са справаздачамі Камісіі па глабальнай эканоміцы і клімаце (GCEC), будынкі спажываюць 32% сусветнай энергіі і нясуць адказнасць за 19% выкідаў парніковых газаў. Акрамя таго, на будаўнічы сектар прыпадае 30-40% смецця, якое застаецца ў свеце.

Вы бачыце, наколькі будаўнічая галіна мае патрэбу ў "зялёных" інавацыях. Адным з іх з'яўляецца, напрыклад, метад модульнага будаўніцтва зборныя элементы (хоць, шчыра кажучы, гэта новаўвядзенне, якое распрацоўваецца дзесяцігоддзямі). Метады, якія дазволілі Broad Group пабудаваць 30-павярховы гатэль у Кітаі за пятнаццаць дзён (2), дазваляюць аптымізаваць вытворчасць і знізіць уздзеянне на навакольнае асяроддзе. Напрыклад, у будаўніцтве выкарыстана амаль 100% перапрацаванай сталі, а выраб 122 модуляў на заводзе значна скараціў колькасць будаўнічага смецця.

Выціснуць больш з сонца

Як паказалі леташнія аналізы брытанскіх навукоўцаў з Оксфардскага ўніверсітэта, да 2027 года да 20% электраэнергіі, якая спажываецца ў свеце, можа прыпадаць на фотаэлектрычныя сістэмы.3). Тэхнічны прагрэс плюс пераадоленне бар'ераў масавага выкарыстання азначаюць, што кошт электраэнергіі, якая выпрацоўваецца такім чынам, зніжаецца настолькі хутка, што неўзабаве яна будзе таннейшая, чым энергія са звычайных крыніц.

З 80-х гадоў кошту на фотаэлектрычныя панэлі падалі прыкладна на 10% у год. Даследаванні ўсё яшчэ працягваюцца для паляпшэння эфектыўнасць ячэйкі. Адным з апошніх паведамленняў у гэтай галіне з'яўляецца інфармацыя аб дасягненні вучоных з Універсітэта Джорджа Вашынгтона, якім удалося пабудаваць сонечную панэль з ККД 44,5%. У прыладзе выкарыстоўваюцца фотагальванічныя канцэнтратары (ФГЭ), у якіх лінзы факусуюць сонечныя прамяні на вочка пляцам меней 1 мм.², І складаецца з некалькіх звязаных паміж сабой вочак, якія разам улоўліваюць амаль усю энергію з спектру сонечнага святла. Раней, у т.л. Sharp атрымалася дамагчыся эфектыўнасці сонечных элементаў больш за 40% дзякуючы аналагічнай методыцы - абсталяванню панэляў лінзамі Фрэнэля, якія факусуюць святло, які трапляе на панэль.

Сонца "злоўлена" ў вялікім горадзе

Яшчэ адна ідэя павышэння эфектыўнасці сонечных батарэй складаецца ў тым, каб падзяліць сонечнае святло да таго, як яно трапіць на панэлі. Справа ў тым, што клеткі, прызначаныя менавіта для ўспрымання асобных колераў спектру, маглі больш эфектыўна "збіраць" фатоны. Навукоўцы з Універсітэта Каліфарнійскага тэхналагічнага інстытута ЗША, якія працуюць над гэтым рашэннем, спадзяюцца перавысіць парог 50-адсоткавай эфектыўнасці сонечных панэляў.

Энергія з больш высокім каэфіцыентам

У сувязі з развіццём аднаўляльных крыніц электраэнергіі вядуцца работы па развіццю т.зв. разумныя энергетычныя сеткі -. Аднаўляльныя крыніцы энергіі - гэта размеркаваныя крыніцы, г.зн. адзінкавай магутнасцю звычайна менш за 50 МВт (максімум 100), устаноўленыя паблізу канчатковага атрымальніка энергіі. Аднак пры досыць вялікай колькасці крыніц, раззасяроджаных на невялікім пляцы энергасістэмы, і дзякуючы магчымасцям, прапанаваным сеткамі, становіцца выгодна аб'яднаць гэтыя крыніцы ў адну кіраваную аператарам сістэму, стварыўшы «віртуальная электрастанцыя ». Яго мэта - сканцэнтраваць размеркаваную генерацыю ў адну лагічна звязаную сетку, павысіўшы тэхнічную і эканамічную эфектыўнасць вытворчасці электраэнергіі. Размеркаваная генерацыя, размешчаная ў непасрэднай блізкасці ад спажыўцоў энергіі, таксама можа выкарыстоўваць мясцовыя паліўныя рэсурсы, у тым ліку біяпаліва і энергію з аднаўляльных крыніц, і нават камунальныя адходы.

Гэта павінна адыграць важную ролю ў стварэнні віртуальных электрастанцый. сховішча энергіі, што дазваляе прыстасоўваць выпрацоўку электраэнергіі да штодзённых змен спажывецкага попыту. Звычайна такімі рэзервуарамі з'яўляюцца акумулятарныя батарэі ці суперкандэнсатары. Аналагічную ролю могуць гуляць і гідраакумулюючыя электрастанцыі. Вядуцца інтэнсіўныя работы па распрацоўцы новых тэхналогій захоўвання энергіі, напрыклад, у расплаўленай солі або з дапамогай электралітычнай вытворчасці вадароду.

Цікава, што амерыканскія дворагаспадаркі сёння спажываюць столькі ж электраэнергіі, колькі і ў 2001 годзе. Такія дадзеныя органаў мясцовага самакіравання, якія адказваюць за энергетычнае кіраванне, апублікаваныя на мяжы 2013 і 2014 гадоў, перадае агенцтва Асашыэйтэд Прэс. Па словах экспертаў, якіх цытуе агенцтва, у асноўным гэта звязана з новымі тэхналогіямі, эканоміяй і павышэннем энергаэфектыўнасці бытавой тэхнікі. Па дадзеных Асацыяцыі вытворцаў бытавой тэхнікі, сярэдняе энергаспажыванне прылад кандыцыянавання паветра, распаўсюджаных у ЗША, з 2001 года знізілася на цэлых 20%. Энергаспажыванне ўсіх бытавых прыбораў зменшылася ў аднолькавай ступені, у тым ліку тэлевізары, вадкакрышталічныя або святлодыёдныя дысплеі якіх спажываюць да 80% менш энергіі, чым старое абсталяванне!

Адно з амерыканскіх урадавых агенцтваў падрыхтавала аналіз, у якім параўнала розныя сцэнары развіцця энергетычнага балансу сучаснай цывілізацыі. З гэтага, які прадказвае высокую насычанасць эканомікі ІТ-тэхналогіямі, выцякала, што да 2030 года толькі ў ЗША ўдалося знізіць энергаспажыванне на велічыню, роўную электраэнергіі, што выпрацоўваецца трыццаццю 600-мегаватнымі электрастанцыямі. Незалежна ад таго, ці тлумачым мы гэта зберажэннямі ці, у больш агульным сэнсе, які гаворыцца аб навакольным асяроддзі і клімаце Зямлі, баланс суцэль дадатны.