Инновация үчүн жылуу климат. Глобалдык жылуулукка каршы күрөш технологияны өнүктүрөт

Климаттын өзгөрүшү эң көп айтылган глобалдык коркунучтардын бири. Азыркы учурда өнүккөн өлкөлөрдө түзүлүп, курулуп, курулуп жана пландаштырылып жаткандардын дээрлик бардыгы глобалдык жылуулуктун жана парник газдарынын эмиссиясынын көйгөйүн кеңири масштабда эске алат деп ишенимдүү айта алабыз.

Климаттын өзгөрүшү проблемасынын коомчулукка жарыяланышы башка нерселер менен катар жаңы технологияларды өнүктүрүүгө күчтүү түрткү бергенин эч ким тана албаса керек. Күн батареяларынын эффективдүүлүгүнүн кийинки рекорду, шамал турбиналарын өркүндөтүү же кайра жаралуучу булактардан энергияны сактоонун жана бөлүштүрүүнүн интеллектуалдык ыкмаларын издөө жөнүндө биз көп жолу жазганбыз жана жазабыз.

Бир нече жолу келтирилген Климаттын өзгөрүшү боюнча өкмөттөр аралык комиссиянын (IPCC) айтымында, биз негизинен парник газдарынын эмиссиясынын көбөйүшүнө жана атмосферадагы парник газдарынын концентрациясынын көбөйүшүнө байланыштуу климаттын жылышы системасы менен күрөшүп жатабыз. IPCC тарабынан бааланган моделдин натыйжалары жылуулукту 2°Cден төмөн чектөө мүмкүнчүлүгүнө ээ болуу үчүн глобалдык эмиссия 2020-жылга чейин эң жогорку чегине жетип, андан кийин 50-жылга чейин 80-2050% деңгээлинде сакталышы керек деп эсептейт.

Менин башымда нөлдүк газдар менен

Технологиялык жетишкендиктер - муну кененирээк атайлы - "климаттык маалымдоо", биринчиден, басым энергияны өндүрүү жана керектөө натыйжалуулугуанткени энергияны колдонууну азайтуу парник газдарынын эмиссиясына олуттуу таасирин тийгизиши мүмкүн.

Экинчиси, жогорку потенциалды колдоо, мисалы биоотун i шамал энергиясы.

Үчүнчүдөн - изилдөө жана технологиялык инновацияларкелечекте аз көмүртектүү опцияларды камсыз кылуу үчүн зарыл.

Биринчи императив - өнүгүү нөл чыгаруу технологиясы. Эгерде технология эмиссиясыз иштей албаса, анда жок дегенде бөлүнүп чыккан калдыктар башка процесстер (кайра иштетүү) үчүн чийки зат болушу керек. Бул экологиялык цивилизациянын технологиялык урааны, биз глобалдык жылуулукка каршы күрөшүбүздү курабыз.

Бүгүнкү күндө дүйнөлүк экономика чындыгында автомобиль өнөр жайынан көз каранды. Эксперттер экологиялык үмүттөрүн ушуну менен байланыштырышат. Аларды эмиссиясыз деп айтууга болбойт, бирок алар кыймылдаган жеринде, албетте, газдарды чыгарышпайт. Бул жер казынасын күйүүчү майларды күйгүзүүгө келгенде да, эмиссияларды жеринде көзөмөлдөө оңой жана арзаныраак деп эсептелет. Мына ушундан улам акыркы жылдары инновацияларга жана электромобилдерди өнүктүрүүгө көп акча сарпталды – Польшада да.

Албетте, бул системанын экинчи бөлүгү, ошондой эле чыгаруу-эркин болгон жакшы - машина тармагынан колдонот электр энергиясын өндүрүү. Бирок, бул шарт акырындык менен энергияны которуу менен аткарылышы мүмкүн. Демек, электр энергиясынын көбү ГЭСтен келген Норвегияда саякаттап жүргөн электромобил эмитен эле нөлгө жакын.

Бирок, климатты билүү тереңирээк, мисалы, дөңгөлөктөрдү, унаа кузовдорун же аккумуляторлорду өндүрүү жана кайра иштетүү үчүн процесстерде жана материалдарда. Бул тармактарда дагы деле өркүндөтүүгө мүмкүнчүлүк бар, бирок - МТ окурмандары жакшы билишет - биз дээрлик күн сайын угуп жаткан технологиялык жана материалдык инновациялардын авторлорунун экологиялык талаптары алардын башына терең тамыр жайган.

Кытайда 30 кабаттуу модулдук имараттын курулушу

Алар экономикалык жана энергетикалык эсептөөлөр үчүн транспорт сыяктуу эле маанилүү болуп саналат. биздин үйлөр. Глобалдык экономика жана климат боюнча комиссиянын (GCEC) отчетуна ылайык, имараттар дүйнөдөгү энергиянын 32% керектейт жана парник газдарынын эмиссиясынын 19%ы үчүн жооптуу. Кошумчалай кетсек, дүйнөдө калган таштандынын 30-40% курулуш тармагына туура келет.

Курулуш тармагына жашыл инновация канчалык керек экенин көрүүгө болот. Алардын бири, мисалы, модулдук куруу ыкмасы z даярдалган элементтер (бирок, ачыгын айтканда, бул ондогон жылдар бою иштелип чыккан инновация). Broad Group компаниясына Кытайда он беш күндүн ичинде 30 кабаттуу мейманкана курууга мүмкүндүк берген ыкмалар (2), өндүрүштү оптималдаштыруу жана айлана-чөйрөгө тийгизген таасирин азайтуу. Мисалы, курулушта дээрлик 100% кайра иштетилген болот колдонулат, ал эми фабрикада 122 модулдун даярдалышы курулуш калдыктарынын көлөмүн бир топ кыскартты.

Күндөн көбүрөөк чык

Оксфорд университетинин британ окумуштууларынын былтыркы анализдери көрсөткөндөй, 2027-жылга карата дүйнөдө керектелген электр энергиясынын 20% га чейин фотоэлектрдик системалардан алынышы мүмкүн (3). Технологиялык жетишкендиктер жана массалык колдонуудагы тоскоолдуктарды жеңүү ушундай жол менен өндүрүлгөн электр энергиясынын өздүк наркы ушунчалык тездик менен төмөндөп жатканын билдирет, ал жакында кадимки булактардан алынган энергияга караганда арзан болот.

80-жылдан бери фотоэлектрдик панелдердин баасы жылына болжол менен 10% га төмөндөдү. Изилдөө иштери дагы деле өркүндөтүлүп жатат клетканын натыйжалуулугу. Бул жааттагы акыркы отчеттордун бири – 44,5% эффективдүү күн панелин курууга жетишкен Джордж Вашингтон университетинин окумуштууларынын жетишкендиги. Аппарат фотоэлектрдик концентраторлорду (PVC) колдонот, аларда линзалар күндүн нурларын 1 ммден кем эмес клеткага багыттайт.², жана бир нече өз ара байланышкан клеткалардан турат, алар чогуу күн нурунун спектринен дээрлик бардык энергияны алышат. Буга чейин, анын ичинде. Шарп ушундай ыкманы колдонуу менен күн батареяларында 40%дан ашык эффективдүүлүккө жетише алды, панелдерди панелге тийген жарыкты фокустоочу Fresnel линзалары менен жабды.

Күн чоң шаарда «кармалды».

Күн панелдерин эффективдүү кылуунун дагы бир идеясы - күн нурун панелдерге тийгенге чейин бөлүү. Чындыгында, спектрдин айрым түстөрүн кабылдоо үчүн атайын жасалган клеткалар фотондорду дагы эффективдүү «жыйна алышат». Бул чечимдин үстүндө иштеп жаткан Калифорния университетинин технологиялык институтунун илимпоздору күн панелдеринин эффективдүүлүгүнүн 50 пайыз чегинен ашат деп үмүттөнүшөт.

Жогорку коэффициент менен энергия

Энергиянын кайра жаралуучу булактарын өнүктүрүүгө байланыштуу деп аталгандарды өнүктүрүү иштери жүрүп жатат. акылдуу энергетикалык тармактар -. Кайра жаралуучу энергия булактары бөлүштүрүлгөн булактар, б.а. бирдик кубаттуулугу, адатта, 50 МВттан аз (максималдуу 100), энергиянын акыркы алуучусунун жанында орнотулган. Бирок, электр тутумунун кичинекей аянтына чачыраган жетиштүү сандагы булактар ​​менен жана тармактар ​​сунуш кылган мүмкүнчүлүктөрдүн аркасында бул булактарды оператор башкарган бир системага бириктирүү пайдалуу болуп калат.виртуалдык электр станциясы ». Анын максаты электр энергиясын иштеп чыгуунун техникалык-экономикалык натыйжалуулугун жогорулатуу, логикалык жактан туташтырылган бир тармакка бөлүштүрүлгөн генерацияны топтоо болуп саналат. Энергияны керектөөчүлөргө жакын жайгашкан бөлүштүрүлгөн генерация жергиликтүү отун ресурстарын, анын ичинде биоотундарды жана кайра жаралуучу энергияны, жада калса муниципалдык таштандыларды да колдоно алат.

Бул виртуалдык электр станцияларын түзүүдө маанилүү роль ойноого тийиш. энергияны сактоо, электр энергиясын өндүрүү керектөө суроо-талаптын күнүмдүк өзгөрүүлөргө ылайыкташтырылганга мүмкүндүк берет. Эреже катары, мындай резервуарлар батареялар же суперконденсаторлор болуп саналат. Ушундай эле ролду насостук электр станциялары ойной алат. Энергияны, мисалы, эриген тузда же водороддун электролиттик өндүрүшүн колдонууда энергияны сактоонун жаңы технологияларын иштеп чыгуу боюнча интенсивдүү иштер жүргүзүлүүдө.

Кызыгы, америкалык үй чарбалары 2001-жылдагыдай эле электр энергиясын керектешет. Бул 2013 жана 2014-жылдардын ортосунда жарыяланган энергияны башкарууга жооптуу жергиликтүү бийликтердин маалыматтары, деп билдирет Associated Press. Мекеме келтирген адистердин айтымында, бул негизинен жаңы технологиялар, үнөмдөө жана тиричилик техникасынын энергия эффективдүүлүгүн жогорулатууга байланыштуу. Турмуш-тиричилик техникасы өндүрүүчүлөрүнүн ассоциациясынын маалыматы боюнча, АКШда кеңири таралган кондиционерлердин орточо энергия керектөөсү 2001-жылдан бери 20% га кыскарган. Бардык тиричилик приборлорунун электр энергиясын керектөөсү бирдей өлчөмдө кыскарды, анын ичинде ЖК же LED дисплейлери бар телевизорлор эски жабдууларга караганда 80% га чейин аз энергия керектейт!

АКШнын мамлекеттик органдарынын бири анализ даярдап, анда заманбап цивилизациянын энергетикалык балансын өнүктүрүүнүн ар кандай сценарийлерин салыштырган. Мындан, экономиканын IT-технологиялар менен жогорку каныккандыгын болжолдоо менен, 2030-жылга карата АКШда гана 600 мегаватттык отуз электр станциясы өндүргөн электр энергиясына барабар көлөмдө энергия керектөөнү кыскартууга мүмкүн болгон. Аны үнөмдөөгө байланыштырабызбы же жалпысынан Жердин айлана-чөйрөсүнө жана климатына байланыштырсак дагы, тең салмактуулук абдан оң.