Varmt klima for innovation. Kampen mod global opvarmning udvikler teknologi

Klimaændringer er en af ​​de hyppigst nævnte globale trusler. Vi kan roligt sige, at på nuværende tidspunkt tager næsten alt, hvad der skabes, bygges, bygges og planlægges i udviklede lande, højde for problemet med global opvarmning og drivhusgasemissioner i stor skala.

Sandsynligvis er der ingen, der vil benægte, at omtalen af ​​problemet med klimaændringer blandt andet har ført til et stærkt skub i udviklingen af ​​nye teknologier. Vi har skrevet og vil skrive mange gange om den næste rekord for effektivitet af solpaneler, forbedring af vindmøller eller søgen efter intelligente metoder til at lagre og distribuere energi fra vedvarende kilder.

Ifølge det gentagne gange citerede Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) har vi at gøre med et opvarmende klimasystem, som hovedsageligt er forårsaget af en stigning i udledningen af ​​drivhusgasser og en stigning i koncentrationen af ​​drivhusgasser i atmosfæren. Modelresultater estimeret af IPCC tyder på, at for at have en chance for at begrænse opvarmningen til mindre end 2°C, skal de globale emissioner toppe før 2020 og derefter fastholdes på 50-80 % i 2050.

Med nul emissioner i mit hoved

Teknologiske fremskridt drevet af – lad os kalde det mere bredt – "klimabevidsthed" er for det første vægten på energiproduktion og forbrugseffektivitetfordi reduktion af energiforbruget kan have en betydelig indflydelse på udledningen af ​​drivhusgasser.

Det andet er støtte til højt potentiale, som f.eks biobrændstof i Vindenergi.

For det tredje - forskning og teknologisk innovationnødvendige for at sikre kulstoffattige muligheder i fremtiden.

Det første imperativ er udvikling nul-emissionsteknologier. Hvis teknologien ikke kan fungere uden emissioner, så bør i det mindste det udledte affald være råstof til andre processer (genanvendelse). Dette er det teknologiske motto for den økologiske civilisation, som vi bygger vores kamp mod global opvarmning på.

I dag er verdensøkonomien faktisk afhængig af bilindustrien. Eksperter forbinder deres øko-håb med dette. Selvom det ikke kan siges, at de er emissionsfrie, afgiver de bestemt ikke udstødningsgasser det sted, hvor de bevæger sig. Kontrol af emissioner in situ anses for lettere og billigere, selv når det kommer til afbrænding af fossile brændstoffer. Derfor er der i de senere år blevet brugt mange penge på innovation og udvikling af elbiler – også i Polen.

Det er selvfølgelig bedst, at den anden del af systemet også er emissionsfri – produktionen af ​​el, som bilen bruger fra nettet. Denne betingelse kan dog gradvist opfyldes ved at skifte energien til . Derfor er en elbil, der kører i Norge, hvor det meste af elektriciteten kommer fra vandkraftværker, allerede tæt på nul-udledning.

Klimabevidstheden går dog dybere, for eksempel i processer og materialer til produktion og genanvendelse af dæk, karosserier eller batterier. Der er stadig plads til forbedringer på disse områder, men - som MT-læserne godt ved - har forfatterne af teknologiske og materielle innovationer, som vi næsten hver dag hører om, miljøkrav dybt forankret i hovedet.

Opførelse af en 30-etagers modulbygning i Kina

De er lige så vigtige i økonomiske og energiberegninger som køretøjer. vores huse. Bygninger forbruger 32 % af verdens energi og er ansvarlige for 19 % af drivhusgasemissionerne, ifølge Global Economic and Climate Commission (GCEC) rapporter. Derudover står byggesektoren for 30-40 % af det affald, der efterlades i verden.

Du kan se, hvor meget byggebranchen har brug for grøn innovation. En af dem er for eksempel metoden til modulopbygning z præfabrikerede elementer (selvom det ærligt talt er en innovation, der er blevet udviklet i årtier). Metoderne, der gjorde det muligt for Broad Group at bygge et 30-etagers hotel i Kina på femten dage (2), optimere produktionen og reducere miljøpåvirkningen. Eksempelvis bruges næsten 100 % genbrugsstål i byggeriet, og produktionen af ​​122 moduler på fabrikken har reduceret mængden af ​​byggeaffald markant.

Få mere ud af solen

Som sidste års analyser af britiske videnskabsmænd fra University of Oxford viste, i 2027 kan op til 20 % af den elektricitet, der forbruges i verden, komme fra solcelleanlæg (3). Teknologiske fremskridt plus overvindelse af barrierer for massebrug betyder, at omkostningerne ved elektricitet produceret på denne måde falder så hurtigt, at det snart vil være billigere end energi fra konventionelle kilder.

Siden 80'erne er priserne på solcellepaneler faldet med omkring 10 % om året. Forskningen er stadig i gang med at blive bedre celleeffektivitet. En af de seneste rapporter på dette område er opnåelsen af ​​videnskabsmænd fra George Washington University, som formåede at bygge et solpanel med en effektivitet på 44,5%. Enheden bruger fotovoltaiske koncentratorer (PVC'er), hvor linser fokuserer solens stråler på en celle med et areal på mindre end 1 mm.², og består af flere indbyrdes forbundne celler, som tilsammen fanger næsten al energien fra sollysspektret. Tidligere var inkl. Sharp har været i stand til at opnå over 40 % effektivitet i solceller ved at bruge en lignende teknik – at udstyre panelerne med Fresnel-linser, der fokuserer lyset, der rammer panelet.

Solen er "fanget" i storbyen

En anden idé til at gøre solpaneler mere effektive er at opdele sollyset, før det rammer panelerne. Faktum er, at celler designet specifikt til opfattelsen af ​​individuelle farver i spektret mere effektivt kunne "samle" fotoner. Forskere ved University of California Institute of Technology, der arbejder på denne løsning, håber at overskride tærsklen for 50 procents effektivitet for solpaneler.

Energi med en højere koefficient

I forbindelse med udvikling af vedvarende energikilder arbejdes der på at udvikle den såkaldte. smarte energinetværk -. Vedvarende energikilder er distribuerede kilder, dvs. enhedseffekt er normalt mindre end 50 MW (maksimalt 100), installeret nær den endelige modtager af energi. Men med et tilstrækkeligt stort antal kilder spredt over et lille område af elsystemet, og takket være de muligheder, netværk giver, bliver det fordelagtigt at kombinere disse kilder i et operatørstyret system, hvilket skaber "virtuelt kraftværk ». Dets mål er at koncentrere distribueret produktion i ét logisk forbundet netværk, hvilket øger den tekniske og økonomiske effektivitet af elproduktion. Distribueret produktion i umiddelbar nærhed af energiforbrugere kan også bruge lokale brændstofressourcer, herunder biobrændstoffer og vedvarende energi, og endda kommunalt affald.

Dette bør spille en vigtig rolle i skabelsen af ​​virtuelle kraftværker. energilagring, hvilket gør det muligt at tilpasse strømproduktionen til daglige ændringer i forbrugernes efterspørgsel. Typisk er sådanne reservoirer batterier eller superkondensatorer. Pumpelagerkraftværker kan spille en lignende rolle. Der arbejdes intensivt på at udvikle nye teknologier til lagring af energi, for eksempel i smeltet salt eller ved brug af elektrolytisk produktion af brint.

Interessant nok bruger amerikanske husholdninger den samme mængde elektricitet i dag, som de gjorde i 2001. Disse er data fra lokale myndigheder, der er ansvarlige for energiledelse, offentliggjort i slutningen af ​​2013 og 2014, rapporterer Associated Press. Ifølge eksperter citeret af agenturet skyldes dette hovedsageligt nye teknologier, besparelser og forbedring af energieffektiviteten af ​​husholdningsapparater. Ifølge Home Appliance Manufacturers Association er det gennemsnitlige energiforbrug for airconditionapparater, der er almindelige i USA, faldet med så meget som 2001% siden 20. Strømforbruget på alle husholdningsapparater er reduceret i samme omfang, inklusive TV med LCD- eller LED-skærme, der forbruger op til 80 % mindre energi end gammelt udstyr!

Et af de amerikanske regeringsorganer udarbejdede en analyse, hvori de sammenlignede forskellige scenarier for udviklingen af ​​den moderne civilisations energibalance. Ved at forudsige en høj mætning af økonomien med it-teknologier fulgte det, at det i 2030 kun i USA var muligt at reducere energiforbruget med et beløb svarende til den elektricitet, der genereres af tredive 600 megawatt kraftværker. Uanset om vi tilskriver det besparelser eller mere generelt til Jordens miljø og klima, er balancen ret positiv.