Varmt klima for innovasjon. Kampen mot global oppvarming utvikler teknologi

Klimaendringer er en av de mest siterte globale truslene. Vi kan trygt si at i dag tar nesten alt som skapes, bygges, bygges og planlegges i utviklede land hensyn til problemet med global oppvarming og klimagassutslipp i stor skala.

Sannsynligvis er det ingen som vil nekte for at publisiteten om problemet med klimaendringer blant annet har ført til en sterk drivkraft for utviklingen av nye teknologier. Vi har skrevet og vil skrive mange ganger om den neste rekorden for effektivitet av solcellepaneler, forbedring av vindturbiner eller søket etter intelligente metoder for å lagre og distribuere energi fra fornybare kilder.

Ifølge det gjentatte ganger siterte klimapanelet (IPCC) har vi å gjøre med et oppvarmende klimasystem, som hovedsakelig er forårsaket av økte utslipp av klimagasser og økt konsentrasjon av klimagasser i atmosfæren. Modellresultater estimert av IPCC antyder at for å ha en sjanse til å begrense oppvarmingen til mindre enn 2°C, må de globale utslippene nå toppen før 2020 og deretter opprettholdes på 50-80 % innen 2050.

Med null utslipp i hodet

Teknologiske fremskritt drevet av – la oss kalle det bredere – "klimabevissthet" er for det første vektleggingen av energiproduksjon og forbrukseffektivitetfordi å redusere energibruken kan ha en betydelig innvirkning på klimagassutslippene.

Det andre er støtte for høyt potensial, som f.eks biobrensel i vindkraft.

For det tredje - forskning og teknologisk innovasjonnødvendig for å sikre lavkarbonalternativer i fremtiden.

Det første imperativet er utvikling nullutslippsteknologier. Hvis teknologien ikke kan fungere uten utslipp, bør i det minste avfallet som slippes ut være råstoff for andre prosesser (resirkulering). Dette er det teknologiske mottoet til den økologiske sivilisasjonen som vi bygger vår kamp mot global oppvarming på.

I dag er verdensøkonomien faktisk avhengig av bilindustrien. Eksperter knytter deres øko-håp til dette. Selv om det ikke kan sies at de er utslippsfrie, avgir de absolutt ikke avgasser der de beveger seg. Kontroll av utslipp in situ anses som enklere og billigere, selv når det gjelder forbrenning av fossilt brensel. Det er derfor det har blitt brukt mye penger de siste årene på innovasjon og utvikling av elektriske kjøretøy – også i Polen.

Det beste er selvsagt at den andre delen av systemet også er utslippsfri – produksjonen av strøm som bilen bruker fra nettet. Imidlertid kan denne betingelsen gradvis oppfylles ved å bytte energien til . Derfor er en elbil som reiser i Norge, hvor mesteparten av strømmen kommer fra vannkraftverk, allerede nær nullutslipp.

Klimabevisstheten går imidlertid dypere, for eksempel i prosesser og materialer for produksjon og resirkulering av dekk, karosserier eller batterier. Det er fortsatt rom for forbedringer på disse områdene, men – som MT-lesere er godt klar over – har forfatterne av teknologiske og materielle innovasjoner som vi hører om nesten hver dag miljøkrav dypt forankret i hodet.

Bygging av et 30-etasjers modulbygg i Kina

De er like viktige i økonomiske og energiberegninger som kjøretøy. husene våre. Bygninger bruker 32 % av verdens energi og er ansvarlige for 19 % av klimagassutslippene, ifølge rapportene fra Global Economic and Climate Commission (GCEC). I tillegg står byggesektoren for 30-40 % av avfallet som er igjen i verden.

Du kan se hvor mye byggebransjen trenger grønn innovasjon. En av dem er for eksempel metoden for modulær konstruksjon z prefabrikkerte elementer (selv om, ærlig talt, dette er en innovasjon som har blitt utviklet i flere tiår). Metodene som gjorde at Broad Group kunne bygge et 30-etasjers hotell i Kina på femten dager (2), optimalisere produksjonen og redusere miljøpåvirkningen. Eksempelvis brukes nesten 100 % resirkulert stål i konstruksjonen, og produksjonen av 122 moduler ved fabrikken har redusert mengden byggeavfall betydelig.

Få mer ut av solen

Som fjorårets analyser av britiske forskere fra University of Oxford viste, innen 2027 kan opptil 20 % av elektrisiteten som forbrukes i verden komme fra solcelleanlegg (3). Teknologiske fremskritt pluss å overvinne barrierer for massebruk gjør at kostnadene for elektrisitet produsert på denne måten synker så raskt at det snart vil være billigere enn energi fra konvensjonelle kilder.

Siden 80-tallet har prisene på solcellepaneler falt med rundt 10 % per år. Forskning pågår fortsatt for å bli bedre celleeffektivitet. En av de siste rapportene på dette området er oppnåelsen av forskere fra George Washington University, som klarte å bygge et solcellepanel med en effektivitet på 44,5%. Enheten bruker fotovoltaiske konsentratorer (PVC), der linser fokuserer solstrålene på en celle med et areal på mindre enn 1 mm.², og består av flere sammenkoblede celler, som til sammen fanger opp nesten all energien fra spekteret av sollys. Tidligere inkl. Sharp har vært i stand til å oppnå over 40 % effektivitet i solceller ved å bruke en lignende teknikk, og utstyre panelene med Fresnel-linser som fokuserer lyset som treffer panelet.

Solen er «fanget» i storbyen

En annen idé for å gjøre solcellepaneler mer effektive er å dele sollyset før det treffer panelene. Faktum er at celler designet spesielt for oppfatningen av individuelle farger i spekteret mer effektivt kan "samle" fotoner. Forskere fra University of California Institute of Technology, som jobber med denne løsningen, håper å overskride 50 prosent effektivitetsterskel for solcellepaneler.

Energi med høyere koeffisient

I forbindelse med utbygging av fornybare energikilder arbeides det med å utvikle den såkalte. smarte energinettverk -. Fornybare energikilder er distribuerte kilder, dvs. enhetseffekt er vanligvis mindre enn 50 MW (maksimalt 100), installert nær den endelige mottakeren av energi. Imidlertid, med et tilstrekkelig stort antall kilder spredt over et lite område av kraftsystemet, og takket være mulighetene som tilbys av nettverk, blir det fordelaktig å kombinere disse kildene til ett operatørstyrt system, og skape "virtuelt kraftverk ». Målet er å konsentrere distribuert produksjon i ett logisk tilkoblet nettverk, og øke den tekniske og økonomiske effektiviteten til kraftproduksjon. Distribuert produksjon lokalisert i umiddelbar nærhet til energiforbrukere kan også bruke lokale drivstoffressurser, inkludert biodrivstoff og fornybar energi, og til og med kommunalt avfall.

Dette bør spille en viktig rolle i etableringen av virtuelle kraftverk. energilagring, slik at kraftproduksjonen kan tilpasses daglige endringer i forbrukernes etterspørsel. Vanligvis er slike reservoarer batterier eller superkondensatorer. Pumpekraftverk kan spille en lignende rolle. Det jobbes intensivt med å utvikle nye teknologier for lagring av energi, for eksempel i smeltet salt eller ved bruk av elektrolytisk produksjon av hydrogen.

Interessant nok bruker amerikanske husholdninger samme mengde strøm i dag som de gjorde i 2001. Dette er dataene til lokale myndigheter som er ansvarlige for energiledelse, publisert ved årsskiftet 2013 og 2014, melder Associated Press. Ifølge eksperter sitert av byrået, skyldes dette hovedsakelig nye teknologier, besparelser og forbedring av energieffektiviteten til husholdningsapparater. I følge Home Appliance Manufacturers Association har det gjennomsnittlige energiforbruket til luftkondisjoneringsapparater som er vanlige i USA falt med så mye som 2001 % siden 20. Strømforbruket til alle husholdningsapparater er redusert i samme grad, inkludert TV-er med LCD- eller LED-skjermer som bruker opptil 80 % mindre energi enn gammelt utstyr!

En av de amerikanske myndighetene utarbeidet en analyse der de sammenlignet ulike scenarier for utviklingen av energibalansen i moderne sivilisasjon. Fra dette, forutsigelse av en høy metning av økonomien med IT-teknologier, fulgte det at innen 2030 bare i USA var det mulig å redusere energiforbruket med et beløp som tilsvarer elektrisiteten generert av tretti 600 megawatt kraftverk. Enten vi tilskriver det besparelser eller mer generelt til jordens miljø og klima, er balansen ganske positiv.