Будущее возобновляемой энергетики: инновации для более чистого мира

У нас только одна планета, поэтому крайне важно беспокоиться о ней? Но, не обращая внимания на естественную беспокойство результатами изменения климата, в желании построить более чистый мир есть и надежда.

Немцы нашли способ использовать Северный Поток 2 на полную мощность заменив газ на водород

Нововведения в области возобновляемой энергетики кладут путь к светлому будущему, поскольку мы избавляемся от зависимости от ископаемого топлива. Если темпы сохранятся, а политики поддержат развитие "зеленой" энергетики, то, по мнению некоторых экспертов, к 2050 году США смогут делать 80 процентов своей электрической энергии за счёт возобновляемых источников.

Политический импульс набрал обороты в Париже в минувшем году, где было достигнуто соглашение между странами об сокращении выбросов и сохранении глобальной температуры "намного меньше" 2C (3.6F) если сравнивать с доиндустриальным периодом. Хотя возобновляемые источники энергии не считаются единственным решением данной трудности, они составляют огромную часть усилий по защите планеты.

Так какие же технологии приводят к такому "зеленому" будущему? Тут мы будем рассматривать будущее возобновляемых источников энергии..

Энергия ветра

Какая картина? В останние годы в ветроэнергетику были выполнены большие финансовые вложения. Сейчас, по данным Американской ветроэнергетической ассоциации, в 41 штате США, и еще в Пуэрто-Рико и на острове Гуам реализовано более 1000 ветроэнергетических проектов коммунального назначения — 84 405 милионов ватт (МВт) и более 52 000 ветровых турбин. Помимо того, в стране насчитывается более 500 ветропроизводящих предприятий. Сейчас только КНР производит больше возобновляемой энергии за счёт ветроэнергетики, Германия занимает третье место, Испания — четвертое, а Индия — пятое.

Что дальше? Последние нововведения в ветроэнергетике призваны вывести ее на новый уровень. От беспилотников, которые могут вырабатывать энергию во время доставки товаров, до новых форм и конструкций ветряных турбин, способных по возможности намного увеличить сбор энергии, и прочных покрытий для защиты турбин, чтобы они служили дольше — нововведения помогают сделать производство турбин гораздо более успешным. Следует ожидать увеличения качества работы в этом секторе, а еще возникновения новых вариантов классических турбинных конструкций, которые последнее время можно посмотреть на многих небоскребах.

Волновая энергетика

Какая картина? Тогда как энергия ветра применяется прекрасно, применение энергии моря отстает от прочих направлений. Проблема тут не столько в технологии, сколько в цене. Мы знаем, как применять силу волн для выработки энергии, но пока не выдумали благоприятного способа сделать это экономически успешным образом. Согласно оценкам, стоимость электрической энергии, произведенной при помощи энергии приливов и отливов, может в два-девять раз превышать стоимость электрической энергии, произведенной при помощи энергии ветра. Существуют также боязни по поводу воздействия на внешнюю среду строительства больших приливных барражей — и вероятность того, что это может быть контрпродуктивным. Но все таки, большие приливные электростанции находятся в Южной Корее, Англии, Франции и Канаде и способны производить приличное количество энергии, применяя силу морей.

Что дальше? Сейчас компании по всему миру стремятся занять первые позиции в экономически эффективном производстве энергии приливов и отливов. Компании, которым это получиться, могут заработать приличные деньги, а тот момент, что, по оценкам, 120 ГВт энергии в течении года ждут собственного применения, — это тот вызов, от которого ученые точно не смогут отказаться. Приливной массив Paimpol-Brehat компании GE выглядит достойной ставкой в качестве образца для остальных компаний, которые последуют за ним в ближайщее время.

Энергия солнца

Какая картина? Применение солнечных лучей для получения энергии уже давно получило распространение видом возобновляемой энергии, а фотоэлектрические батареи стали обыкновенным дополнением ко многим зданиям. В останние годы очень быстро растет применение энергии солнца — от физических лиц, устанавливающих их на собственных домах, до больших солнечных ферм. В последние несколько лет особенный рост встречается в Китае, где в 2016 году было установлено более 34 гигаватт солнечных мощностей, что более чем вдвое превышает показатель США и будет примерно половины от общемирового показателя.

Что дальше? Фотоэлектрические батареи могут быть популярными, однако они могут быть намного очень эффектными. Не так давно ученые встречали появление минерального покрытия под названием перовскитовый слой, который можно наносить на существующие фотоэлектрические батареи и существенно увеличивать результативность. Другие думают, что мать-природа может вдохновить на намного эффективное применение энергии солнца, извлекая уроки из фотосинтеза. Эти блестящие решения могут сильно повлиять на производство энергии солнца, повысив результативность панелей.

Кинетическая энергия

Что нарисовано на картинке? Только представьте, если бы мы могли производить энергию, просто ходя, бегая и двигаясь на автомобиле? Технология существует, но пока она вырисовывается по большей части в небольших, единичных проектах, например как знаки на дорогах, карусели или дорожка пешеходная на Олимпийских играх 2012 года в столице Англии.

Что дальше? Теперь задача заключается в том, чтобы перейти от умных экспериментов к более большому распространению и эффективности в качестве способа получения энергии. К примеру, пример с ограничителями скорости проблематичен, поскольку искусственное сдерживание движения автотранспорта для получения энергии может привести к тому, что машины будут тратить больше энергии, сводя на нет выгоду от ее получения прежде всего. Если кинетическая энергия может быть получена в результате действий, которые происходили бы независимо от этого — и которые сами по себе не создают загрязнения — тогда это станет более полезным.

В Рио-де-Жанейро, к примеру, под полем для игры в футбол AstroTurf было установлено 200 скрытых энергопоглощающих плиток. Тиражирование такой технологии на спорт площадках и даже на оживлённых тротуарах в историческом центре города — вот задача на ближайшие годы. Возможно, мы даже сможем применять кинетические датчики в подошвах обуви, чтобы производство энергии можно было, в прямом смысле, повысить.

Энергия биомассы

Что это такое? Тепло, топливо, электричество и химикаты можно делать из ресурсов биомассы — и это наиболее распространено в определенных регионах, тем более в развивающихся странах с деревенской местностью. Примерами материалов, которые применяются для изготовления топлива из биомассы, являются отходы от пищи, навоз, некоторые сельскохозяйственные культуры и древесина. В сущности, собственно таким образом люди делали энергию до индустриализации.

Сессия 3. Энергетический переход и постковидный мир

Что дальше? Как и в случае с другими возобновляемыми энергетическими источниками, другой этап — это вопрос масштаба. Возьмём, например, завод BMW в Южной Африке. Применяя газовые выбросы 25 000 коров с близлежащей животноводческой фермы, BMW может делать около трети энергии, применяемой заводом в Претории, который производит практически 300 автомобилей в день. К 2020 году завод планирует стать углеродно-нейтральным.

Будь то энергия бразильских футболистов, южноафриканских коров или волн, ветра и солнечных лучей, мы все должны быть вдохновлены перспективой инноваций в области возобновляемых источников энергии. К тому же, это только те области, о которых мы знаем в наше время. Только представьте, если бы мы могли добывать водород на Луне или отправлять фотоэлектрические панели на орбиту Земли, впитывать солнце и передавать энергию обратно на Землю? Все это не такая уж "фантастика", как может показаться.

По мере продвижения вперед — и в больших масштабах — мы должны ожидать, что возобновляемые источники энергии серьёзно сократят кол-во потребляемого нами ископаемого топлива к концу десятилетия, уже не говоря о будущем после него. Понятно, что это не значит, что мы можем быть спокойны, однако это даёт нам повод для оптимизма, поскольку наша изобретательность — это ответ на вопрос, как сделать мир чище в перспективе.

Зелёная энергетика: будущее и настоящее ВИЭ в России и в мире

Заём на изображение: pixabay