Iklim yang hangat untuk inovasi. Perjuangan menentang pemanasan global membangunkan teknologi

Perubahan iklim adalah salah satu ancaman global yang paling kerap disebut. Kita boleh mengatakan dengan selamat bahawa pada masa ini, hampir semua yang sedang dibuat, dibina, dibina dan dirancang di negara maju mengambil kira masalah pemanasan global dan pelepasan gas rumah hijau secara besar-besaran.

Mungkin, tiada siapa akan menafikan bahawa publisiti masalah perubahan iklim telah membawa, antara lain, kepada dorongan kuat kepada pembangunan teknologi baharu. Kami telah menulis dan akan menulis banyak kali mengenai rekod kecekapan panel solar yang seterusnya, penambahbaikan turbin angin atau pencarian kaedah pintar untuk menyimpan dan mengagihkan tenaga daripada sumber boleh diperbaharui.

Menurut Panel Antara Kerajaan Mengenai Perubahan Iklim (IPCC) yang disebut berulang kali, kita berhadapan dengan sistem iklim yang memanas, yang disebabkan terutamanya oleh peningkatan pelepasan gas rumah hijau dan peningkatan kepekatan gas rumah hijau di atmosfera. Keputusan model yang dianggarkan oleh IPCC mencadangkan bahawa untuk mempunyai peluang mengehadkan pemanasan kepada kurang daripada 2°C, pelepasan global mesti memuncak sebelum 2020 dan kemudian dikekalkan pada 50-80% menjelang 2050.

Dengan sifar pelepasan dalam kepala saya

Kemajuan teknologi yang didorong oleh – sebut saja dengan lebih luas – “kesedaran iklim” ialah, pertama, penekanan pada pengeluaran tenaga dan kecekapan penggunaankerana mengurangkan penggunaan tenaga boleh memberi kesan yang besar terhadap pelepasan gas rumah hijau.

Kedua ialah sokongan potensi tinggi, seperti bahan api bio i tenaga angin.

ketiga - penyelidikan dan inovasi teknologidiperlukan untuk mendapatkan pilihan karbon rendah pada masa hadapan.

Imperatif pertama ialah pembangunan teknologi pelepasan sifar. Sekiranya teknologi itu tidak dapat berfungsi tanpa pelepasan, maka sekurang-kurangnya sisa yang dikeluarkan mestilah bahan mentah untuk proses lain (kitar semula). Ini adalah moto teknologi tamadun ekologi di mana kita membina perjuangan kita menentang pemanasan global.

Hari ini, ekonomi dunia sebenarnya bergantung kepada industri automotif. Pakar mengaitkan harapan eko mereka dengan ini. Walaupun ia tidak boleh dikatakan bebas pelepasan, ia pastinya tidak mengeluarkan gas ekzos di tempat mereka bergerak. Mengawal pelepasan in situ dianggap lebih mudah dan lebih murah, walaupun ia melibatkan pembakaran bahan api fosil. Inilah sebabnya mengapa banyak wang telah dibelanjakan dalam beberapa tahun kebelakangan ini untuk inovasi dan pembangunan kenderaan elektrik - juga di Poland.

Sudah tentu, yang terbaik adalah bahagian kedua sistem juga bebas pelepasan - pengeluaran elektrik yang digunakan oleh kereta dari grid. Walau bagaimanapun, syarat ini boleh dipenuhi secara beransur-ansur dengan menukar tenaga kepada . Oleh itu, kereta elektrik dalam perjalanan di Norway, di mana kebanyakan tenaga elektrik berasal dari loji kuasa hidroelektrik, sudah hampir kepada sifar pelepasan.

Walau bagaimanapun, kesedaran iklim menjadi lebih mendalam, contohnya dalam proses dan bahan untuk pengeluaran dan kitar semula tayar, badan kereta atau bateri. Masih terdapat ruang untuk penambahbaikan dalam bidang ini, tetapi - seperti yang diketahui oleh pembaca MT - pengarang inovasi teknologi dan material yang kita dengar hampir setiap hari mempunyai keperluan alam sekitar yang berakar umbi dalam kepala mereka.

Pembinaan bangunan modular 30 tingkat di China

Mereka sama pentingnya dalam pengiraan ekonomi dan tenaga seperti kenderaan. rumah kita. Bangunan menggunakan 32% daripada tenaga dunia dan bertanggungjawab untuk 19% daripada pelepasan gas rumah hijau, menurut laporan Suruhanjaya Ekonomi dan Iklim Global (GCEC). Di samping itu, sektor pembinaan menyumbang 30-40% daripada sisa yang tinggal di dunia.

Anda boleh melihat betapa industri pembinaan memerlukan inovasi hijau. Salah satunya ialah, sebagai contoh, kaedah pembinaan modular z unsur pasang siap (walaupun, terus terang, ini adalah inovasi yang telah dibangunkan selama beberapa dekad). Kaedah yang membolehkan Kumpulan Luas membina hotel 30 tingkat di China dalam masa lima belas hari (2), mengoptimumkan pengeluaran dan mengurangkan kesan alam sekitar. Sebagai contoh, hampir 100% keluli kitar semula digunakan dalam pembinaan, dan pengeluaran 122 modul di kilang telah mengurangkan jumlah sisa pembinaan dengan ketara.

Dapatkan lebih banyak daripada matahari

Seperti yang ditunjukkan oleh analisis tahun lepas terhadap saintis British dari Universiti Oxford, menjelang 2027, sehingga 20% daripada tenaga elektrik yang digunakan di dunia mungkin datang daripada sistem fotovoltaik (3). Kemajuan teknologi serta mengatasi halangan kepada penggunaan besar-besaran bermakna kos elektrik yang dijana dengan cara ini menurun dengan begitu pantas sehingga tidak lama lagi ia akan menjadi lebih murah daripada tenaga daripada sumber konvensional.

Sejak 80-an, harga panel fotovoltaik telah jatuh kira-kira 10% setahun. Penyelidikan masih diteruskan untuk menambah baik kecekapan sel. Salah satu laporan terkini dalam bidang ini ialah pencapaian saintis dari Universiti George Washington, yang berjaya membina panel solar dengan kecekapan 44,5%. Peranti ini menggunakan penumpu fotovoltaik (PVC), di mana kanta memfokuskan sinaran matahari pada sel dengan keluasan kurang daripada 1 mm.², dan terdiri daripada beberapa sel yang saling berkaitan, yang bersama-sama menangkap hampir semua tenaga daripada spektrum cahaya matahari. Sebelum ini, termasuk. Sharp telah dapat mencapai lebih 40% kecekapan dalam sel solar dengan menggunakan teknik yang sama, melengkapkan panel dengan kanta Fresnel yang memfokuskan cahaya yang mengenai panel.

Matahari "terperangkap" di bandar besar

Idea lain untuk menjadikan panel solar lebih cekap ialah membelah cahaya matahari sebelum ia mengenai panel. Hakikatnya ialah sel yang direka khusus untuk persepsi warna individu spektrum boleh "mengumpul" foton dengan lebih berkesan. Para saintis dari Institut Teknologi Universiti California yang sedang mengusahakan penyelesaian ini berharap untuk melebihi ambang kecekapan 50 peratus untuk panel solar.

Tenaga dengan pekali yang lebih tinggi

Sehubungan dengan pembangunan sumber tenaga boleh diperbaharui, kerja sedang dijalankan untuk membangunkan apa yang dipanggil. rangkaian tenaga pintar -. Sumber tenaga boleh diperbaharui ialah sumber teragih, i.e. kuasa unit biasanya kurang daripada 50 MW (maksimum 100), dipasang berhampiran penerima terakhir tenaga. Walau bagaimanapun, dengan bilangan sumber yang cukup besar tersebar di kawasan kecil sistem kuasa, dan terima kasih kepada peluang yang ditawarkan oleh rangkaian, ia menjadi berfaedah untuk menggabungkan sumber-sumber ini menjadi satu sistem kawalan pengendali, mewujudkan "loji kuasa maya ». Matlamatnya adalah untuk menumpukan penjanaan teragih kepada satu rangkaian yang disambungkan secara logik, meningkatkan kecekapan teknikal dan ekonomi pengeluaran elektrik. Penjanaan teragih yang terletak berdekatan dengan pengguna tenaga juga boleh menggunakan sumber bahan api tempatan, termasuk biofuel dan tenaga boleh diperbaharui, dan juga sisa perbandaran.

Ini harus memainkan peranan penting dalam penciptaan loji kuasa maya. simpanan tenaga, membolehkan penjanaan kuasa disesuaikan dengan perubahan harian dalam permintaan pengguna. Biasanya, takungan tersebut adalah bateri atau supercapacitors. Loji kuasa simpanan yang dipam boleh memainkan peranan yang sama. Kerja intensif sedang dijalankan untuk membangunkan teknologi baharu untuk menyimpan tenaga, contohnya, dalam garam cair atau menggunakan pengeluaran hidrogen secara elektrolitik.

Menariknya, isi rumah Amerika menggunakan jumlah elektrik yang sama hari ini seperti yang mereka lakukan pada tahun 2001. Ini adalah data kerajaan tempatan yang bertanggungjawab untuk pengurusan tenaga, yang diterbitkan pada awal 2013 dan 2014, lapor Associated Press. Menurut pakar yang dipetik oleh agensi itu, ini disebabkan terutamanya oleh teknologi baharu, penjimatan dan peningkatan kecekapan tenaga perkakas rumah. Menurut Persatuan Pengilang Perkakas Rumah, purata penggunaan tenaga bagi peralatan penyaman udara yang biasa di AS telah menurun sebanyak 2001% sejak 20. Penggunaan kuasa semua perkakas rumah telah dikurangkan ke tahap yang sama, termasuk TV dengan paparan LCD atau LED yang menggunakan tenaga sehingga 80% kurang daripada peralatan lama!

Salah satu agensi kerajaan AS menyediakan analisis di mana mereka membandingkan pelbagai senario untuk pembangunan keseimbangan tenaga tamadun moden. Daripada ini, meramalkan ketepuan tinggi ekonomi dengan teknologi IT, ia diikuti bahawa menjelang 2030 hanya di Amerika Syarikat adalah mungkin untuk mengurangkan penggunaan tenaga dengan jumlah yang sama dengan tenaga elektrik yang dijana oleh tiga puluh loji kuasa 600 megawatt. Sama ada kita mengaitkannya dengan penjimatan atau, lebih umum, kepada persekitaran dan iklim Bumi, keseimbangannya agak positif.