Soe kliima uuendusteks. Võitlus globaalse soojenemise vastu arendab tehnoloogiat

Kliimamuutused on üks kõige sagedamini mainitud globaalseid ohte. Võib julgelt väita, et praegu arvestab peaaegu kõik, mida arenenud riikides luuakse, ehitatakse, ehitatakse ja kavandatakse, globaalse soojenemise ja kasvuhoonegaaside emissiooni probleemiga ulatuslikult.

Tõenäoliselt ei salga keegi, et kliimamuutuste probleemi avalikustamine on muuhulgas andnud tugeva tõuke uute tehnoloogiate arengule. Oleme kirjutanud ja kirjutame korduvalt päikesepaneelide efektiivsuse järgmisest rekordist, tuulikute täiustamisest või taastuvatest allikatest toodetud energia intelligentsete salvestamise ja jaotamise meetodite otsimisest.

Korduvalt viidatud Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) hinnangul on meil tegemist soojeneva kliimasüsteemiga, mille põhjuseks on peamiselt kasvuhoonegaaside heitkoguste suurenemine ja kasvuhoonegaaside kontsentratsiooni tõus atmosfääris. IPCC hinnangulised mudelitulemused näitavad, et soojenemise piiramiseks alla 2 °C peavad globaalsed heitkogused saavutama haripunkti enne 2020. aastat ja seejärel hoidma need 50. aastaks 80–2050% tasemel.

Nullheitmetega peas

Tehnoloogilised edusammud, mis on ajendatud – nimetagem seda laiemalt – „kliimateadlikkusest”, on esiteks rõhuasetus energia tootmise ja tarbimise efektiivsussest energiakasutuse vähendamine võib oluliselt mõjutada kasvuhoonegaaside heitkoguseid.

Teine on suure potentsiaaliga toetus, nt biokütus i tuuleenergia.

Kolmas - teadusuuringud ja tehnoloogiline innovatsioonvaja, et tagada tulevikus vähese COXNUMX-heitega valikud.

Esimene nõue on areng nullheite tehnoloogia. Kui tehnoloogia ei saa töötada ilma heitmeteta, siis vähemalt eralduvad jäätmed peavad olema tooraineks teistele protsessidele (taaskasutus). See on ökoloogilise tsivilisatsiooni tehnoloogiline moto, millele rajame oma võitluse globaalse soojenemise vastu.

Tänapäeval sõltub maailma majandus tegelikult autotööstusest. Eksperdid seovad oma ökolootused sellega. Kuigi ei saa öelda, et need on heitgaasivabad, ei eralda nad kindlasti liikumiskohas heitgaase. Heite kontrollimist kohapeal peetakse lihtsamaks ja odavamaks, isegi kui tegemist on fossiilkütuste põletamisega. Seetõttu on viimastel aastatel palju raha kulutatud innovatsioonile ja elektrisõidukite arendamisele – ka Poolas.

Muidugi on kõige parem, kui heitmevaba oleks ka süsteemi teine ​​osa – elektri tootmine, mida auto kasutab võrgust. Seda tingimust saab aga järk-järgult täita, lülitades energia ümber . Seetõttu on Norras reisiv elektriauto, kus suurem osa elektrist tuleb hüdroelektrijaamadest, juba praegu nullilähedane.

Kliimateadlikkus ulatub aga sügavamale, näiteks rehvide, autokerede või akude tootmise ja taaskasutamise protsesside ja materjalide osas. Nendes valdkondades on veel arenguruumi, kuid - nagu MT lugejad hästi teavad - on peaaegu iga päev kuulda olevate tehnoloogiliste ja materjaliuuenduste autoritel keskkonnanõuded sügavalt juurdunud.

30-korruselise moodulhoone ehitamine Hiinas

Need on majanduslikes ja energiaarvutustes sama olulised kui sõidukid. meie majad. Maailmamajanduse ja kliimakomisjoni (GCEC) aruannete kohaselt tarbivad hooned 32% maailma energiast ja põhjustavad 19% kasvuhoonegaaside heitkogustest. Lisaks moodustab ehitussektor 30-40% maailma jäetud jäätmetest.

Näete, kui palju vajab ehitustööstus rohelist innovatsiooni. Üks neist on näiteks moodulehituse meetod z kokkupandavad elemendid (kuigi ausalt öeldes on see uuendus, mida on arendatud aastakümneid). Meetodid, mis võimaldasid Broad Groupil ehitada Hiinasse viieteistkümne päevaga 30-korruseline hotell (2), optimeerida tootmist ja vähendada keskkonnamõju. Näiteks ehituses kasutatakse ligi 100% taaskasutatud terast ning tehases 122 mooduli tootmine on oluliselt vähendanud ehitusjäätmete hulka.

Võtke rohkem päikest

Nagu näitasid Oxfordi ülikooli Briti teadlaste eelmise aasta analüüsid, aastaks 2027 võib kuni 20% maailmas tarbitavast elektrist pärineda fotogalvaanilistest süsteemidest.3). Tehnoloogia areng ja massikasutuse takistuste ületamine tähendab, et sel viisil toodetud elektri hind langeb nii kiiresti, et see on peagi odavam kui tavapärastest allikatest toodetud energia.

Alates 80. aastatest on fotogalvaaniliste paneelide hinnad langenud umbes 10% aastas. Teadusuuringud paranevad endiselt raku efektiivsus. Üks viimaseid aruandeid selles valdkonnas on George Washingtoni ülikooli teadlaste saavutus, kes suutsid ehitada 44,5% efektiivsusega päikesepaneeli. Seade kasutab fotogalvaanilisi kontsentraatoreid (PVC), mille läätsed fokuseerivad päikesekiired elemendile, mille pindala on väiksem kui 1 mm.², ja koosneb mitmest omavahel ühendatud rakust, mis koos hõivavad peaaegu kogu päikesevalguse spektrist saadava energia. Varem sh. Sharp on suutnud saavutada päikesepatareides üle 40% efektiivsuse, kasutades sarnast tehnikat, varustades paneelid Fresneli läätsedega, mis fokusseerivad paneeli tabava valguse.

Päike on suurlinnas "püütud".

Teine idee päikesepaneelide tõhusamaks muutmiseks on jagada päikesevalgus enne, kui see paneelidele jõuab. Fakt on see, et spetsiaalselt spektri üksikute värvide tajumiseks loodud rakud võiksid footoneid tõhusamalt "koguda". California ülikooli tehnoloogiainstituudi teadlased, kes selle lahenduse kallal töötavad, loodavad ületada päikesepaneelide 50-protsendilise efektiivsuse künnise.

Kõrgema koefitsiendiga energia

Seoses taastuvate energiaallikate arendamisega käib töö nn. arukad energiavõrgud -. Taastuvad energiaallikad on hajusallikad, s.o. üksuse võimsus on tavaliselt alla 50 MW (maksimaalselt 100), mis on paigaldatud lõppenergia vastuvõtja lähedusse. Piisavalt suure hulga allikate korral, mis on hajutatud väikesele elektrisüsteemi alale, ja tänu võrkude pakutavatele võimalustele on aga kasulik ühendada need allikad üheks operaatori juhitavaks süsteemiks, luues "virtuaalne elektrijaam ». Selle eesmärk on koondada hajutatud tootmine ühte loogiliselt ühendatud võrku, suurendades elektritootmise tehnilist ja majanduslikku efektiivsust. Energiatarbijate vahetus läheduses asuv hajatootmine võib kasutada ka kohalikke kütuseressursse, sealhulgas biokütuseid ja taastuvenergiat ning isegi olmejäätmeid.

See peaks mängima olulist rolli virtuaalsete elektrijaamade loomisel. energia salvestamine, mis võimaldab elektritootmist kohandada tarbijate nõudluse igapäevaste muutustega. Tavaliselt on sellised reservuaarid akud või superkondensaatorid. Sarnast rolli võivad täita pumbaga elektrijaamad. Käimas on intensiivne töö uute tehnoloogiate väljatöötamiseks energia salvestamiseks näiteks sulasoolas või vesiniku elektrolüütilise tootmise kasutamisel.

Huvitaval kombel tarbivad Ameerika majapidamised tänapäeval sama palju elektrit kui 2001. aastal. Need on energiamajanduse eest vastutavate omavalitsuste andmed, mis avaldati 2013. ja 2014. aasta vahetusel, edastab Associated Press. Ameti viidatud ekspertide hinnangul on selle taga peamiselt uued tehnoloogiad, kokkuhoid ja kodumasinate energiatõhususe parandamine. Kodumasinate tootjate liidu andmetel on USA-s levinud kliimaseadmete keskmine energiatarbimine alates 2001. aastast langenud lausa 20%. Samavõrd on vähendatud kõigi kodumasinate voolutarbimist, sealhulgas LCD- või LED-ekraaniga telerite puhul, mis tarbivad kuni 80% vähem energiat kui vanatehnika!

Üks USA valitsusasutustest koostas analüüsi, milles võrreldi erinevaid kaasaegse tsivilisatsiooni energiabilansi kujunemise stsenaariume. Sellest, ennustades majanduse suurt küllastumist IT-tehnoloogiatega, järgnes, et 2030. aastaks suudeti vaid USA-s vähendada energiatarbimist summas, mis võrdub kolmekümne 600-megavatise elektrijaama toodetud elektriga. Olenemata sellest, kas seostame seda säästmise või üldisemalt Maa keskkonna ja kliimaga, on tasakaal üsna positiivne.