Мощность всех солнечных ферм на Земле превысила 1 ТВт
Существует мнение, что человеческая цивилизация уже преодолела или близка к знаковой вехе на пути к выработке электроэнергии от солнечного света. Установленные на планете совокупные мощности солнечных ферм достигли отметки 1 ТВт, что только в 2021 году позволило выработать более 1 ПВт•ч электричества.
К концу 2022 года в мире будет установлено 1010 ГВт солнечных панелей (хотя и надо делать скидку на неисправные, поврежденные непогодой и по другим причинам выведенные из строя панели). Наибольший вклад в этом направлении вносит Китай. Границу в 100 ГВт установленных мощностей Поднебесная преодолела к началу 2017 года. Европа достигла аналогичного рубежа в 2015 году. В США преодолели ту же границу в первом квартале 2021-го. На эти три региона и приходится более половины установленных в мире солнечных мощностей.
По поводу выработки электричества солнечными панелями официальных данных за 2021 год пока нет. В 2020 году, как сообщили в своем отчете аналитики компании BP, во всем мире было выработано 26 823 ТВт•ч электричества, из которых 855 ТВт•ч (или 3,1%) выработано солнечными фермами. Исходя из данных, что в 2021 году солнечная генерация выросла на 23%, следует, что жители Земли смогли получить за год от Солнца около 1 ПВт•ч электричества.
src
Существует мнение, что человеческая цивилизация уже преодолела или близка к знаковой вехе на пути к выработке электроэнергии от солнечного света. Установленные на планете совокупные мощности солнечных ферм достигли отметки 1 ТВт, что только в 2021 году позволило выработать более 1 ПВт•ч электричества.
К концу 2022 года в мире будет установлено 1010 ГВт солнечных панелей (хотя и надо делать скидку на неисправные, поврежденные непогодой и по другим причинам выведенные из строя панели). Наибольший вклад в этом направлении вносит Китай. Границу в 100 ГВт установленных мощностей Поднебесная преодолела к началу 2017 года. Европа достигла аналогичного рубежа в 2015 году. В США преодолели ту же границу в первом квартале 2021-го. На эти три региона и приходится более половины установленных в мире солнечных мощностей.
По поводу выработки электричества солнечными панелями официальных данных за 2021 год пока нет. В 2020 году, как сообщили в своем отчете аналитики компании BP, во всем мире было выработано 26 823 ТВт•ч электричества, из которых 855 ТВт•ч (или 3,1%) выработано солнечными фермами. Исходя из данных, что в 2021 году солнечная генерация выросла на 23%, следует, что жители Земли смогли получить за год от Солнца около 1 ПВт•ч электричества.
src
Forwarded from ESG-Brief
«Зеленые» источники энергии не спасут Европу от кризиса – ресурсы придется экономить. МЭА считает, что развитые экономики могут сократить спрос на нефть на 2,7 млн баррелей в сутки через четыре месяца.
МЭА предложило план по глобальному сокращению закупок нефти
Аналитики из Международного энергетического агентства (МЭА) разработали экспресс-стратегию по сокращению закупок ископаемого топлива. Новый план состоит из десяти пунктов и включает в себя различные ограничения — например, отказ от машины по воскресеньям и частичный переход на удаленную работу. Эксперты МЭА считают, что если выполнить эти цели, мировой спрос на нефть сократится на 2,7 млн баррелей — причем, уже в течение четырех месяцев.
Специалисты МЭА предлагают:
- снизить скоростные ограничения не менее чем на 10 км/ч. Это сэкономит ~ 290 000 баррелей в сутки для легковых авто и ~ 140 000 баррелей для грузовиков,
- переходить «на удаленку». Один день в неделю работы из дома сэкономит ~ 170 000 баррелей, три дня — ~ 500 000 баррелей,
- проводить «воскресные дни без автомобиля». Это сэкономит ~ 380 000 баррелей.
- сделать общественный транспорт дешевле, стимулировать пешие и велосипедные прогулки. Экономия — ~ 330 000 баррелей в день. Например, Новая Зеландия уже заявила о намерении снизить вдвое стоимость проезда в общественном транспорте в течение трех месяцев,
- альтернативный доступ автомобилей к дорогам в крупных городах: машины с номерным знаком, оканчивающимся на нечетное число, могут ездить по понедельникам, автомобили с четным номером — по вторникам. Так уже поступают в Афинах, Мадриде, Париже, Милане и Мехико. Данная мера позволит сэкономить ~ 210 000 баррелей в сутки,
- поддержка райдшеринг и внедрение методов оптимизации расходов ресурса. Экономия — ~ 470 000 баррелей в сутки. Можно стимулировать райдшеринг путем снижения дорожных сборов для транспортных средств с большей вместимостью. Что касается экономии ресурса, то в жаркие дни рекомендуется устанавливать термостат на три градуса выше. Разницы большой не почувствуется, а экономия ресурса будет ощутимой, поскольку на кондиционирование воздуха приходится от 4% до 10% расхода топлива,
- оптимизация работы грузового транспорта и служб доставки. Экономия — ~ 320 000 баррелей в день. Этого можно добиться с помощью так называемого «экологичного вождения», избегания резкого замедления и ускорения, отсутствия «холостых» поездок,
- высокоскоростные и ночные поезда вместо самолетов. Как минимум 2% авиарейсов на расстояние менее 800 км можно заменить поездками на поезде, так можно сэкономить ~ 40 000 баррелей в сутки,
- избегать деловых авиаперелетов, если есть альтернативные варианты. Экономия — ~ 260 000 баррелей в день,
- ускорить внедрение электрокаров — это может сэкономить ~ 100 000 баррелей в день.
src
Аналитики из Международного энергетического агентства (МЭА) разработали экспресс-стратегию по сокращению закупок ископаемого топлива. Новый план состоит из десяти пунктов и включает в себя различные ограничения — например, отказ от машины по воскресеньям и частичный переход на удаленную работу. Эксперты МЭА считают, что если выполнить эти цели, мировой спрос на нефть сократится на 2,7 млн баррелей — причем, уже в течение четырех месяцев.
Специалисты МЭА предлагают:
- снизить скоростные ограничения не менее чем на 10 км/ч. Это сэкономит ~ 290 000 баррелей в сутки для легковых авто и ~ 140 000 баррелей для грузовиков,
- переходить «на удаленку». Один день в неделю работы из дома сэкономит ~ 170 000 баррелей, три дня — ~ 500 000 баррелей,
- проводить «воскресные дни без автомобиля». Это сэкономит ~ 380 000 баррелей.
- сделать общественный транспорт дешевле, стимулировать пешие и велосипедные прогулки. Экономия — ~ 330 000 баррелей в день. Например, Новая Зеландия уже заявила о намерении снизить вдвое стоимость проезда в общественном транспорте в течение трех месяцев,
- альтернативный доступ автомобилей к дорогам в крупных городах: машины с номерным знаком, оканчивающимся на нечетное число, могут ездить по понедельникам, автомобили с четным номером — по вторникам. Так уже поступают в Афинах, Мадриде, Париже, Милане и Мехико. Данная мера позволит сэкономить ~ 210 000 баррелей в сутки,
- поддержка райдшеринг и внедрение методов оптимизации расходов ресурса. Экономия — ~ 470 000 баррелей в сутки. Можно стимулировать райдшеринг путем снижения дорожных сборов для транспортных средств с большей вместимостью. Что касается экономии ресурса, то в жаркие дни рекомендуется устанавливать термостат на три градуса выше. Разницы большой не почувствуется, а экономия ресурса будет ощутимой, поскольку на кондиционирование воздуха приходится от 4% до 10% расхода топлива,
- оптимизация работы грузового транспорта и служб доставки. Экономия — ~ 320 000 баррелей в день. Этого можно добиться с помощью так называемого «экологичного вождения», избегания резкого замедления и ускорения, отсутствия «холостых» поездок,
- высокоскоростные и ночные поезда вместо самолетов. Как минимум 2% авиарейсов на расстояние менее 800 км можно заменить поездками на поезде, так можно сэкономить ~ 40 000 баррелей в сутки,
- избегать деловых авиаперелетов, если есть альтернативные варианты. Экономия — ~ 260 000 баррелей в день,
- ускорить внедрение электрокаров — это может сэкономить ~ 100 000 баррелей в день.
src
www.nanonewsnet.ru
МЭА предложило план по глобальному сокращению закупок нефти
Аналитики из Международного энергетического агентства (МЭА) "разработали":https://www.cnbc.com/2022/03/18/reduce-speed-limits-car-free-sundays-ieas-plan-to-cut-oil-use.html агрессивную стратегию по сокращению закупок ископаемого топлива.
Forwarded from ESG World
❓ Какие перспективы у внедрения технологии улавливания и захоронения углерода (CCS, CCUS) в России в контексте санкций и ухода западных игроков?
По просьбе @esgworld отвечает эксперт Центра стратегических разработок (ЦСР) - руководитель направления "Климат и зелёная энергетика" Ирина Поминова:
"Технологии улавливания и хранения углерода отнесены в России к перспективным в ключевых стратегических документах ТЭК, как Энергостратегия или Прогноз научно-технологического развития отраслей ТЭК до 2035 года. И многие ведущие российские нефтегазовые компании проявляют к ним интерес.
Например, "Газпром нефть" в 2021 году анонсировала проект CCS в Оренбургской области, и у неё уже есть опыт закачки и хранения углекислого газа в Сербии.
Ограничение доступа к западным технологиям для проектов CCS, как, впрочем, и для других передовых проектов, может создать определённые сложности. Но есть ряд "но".
Во-первых, это вопрос о том, на какие технологии будут в итоге распространяться западные санкции.
Во-вторых, это, как и ранее с другими санкциями, предпосылки для "разворота на Восток". Так, незадолго до усиления санкций "Газпром нефть" достигла договоренности о развитии низкоуглеродных проектов, включая CCS, с японской Mitsui.
Здесь стоит отметить, что Mitsui и Mitsubishi продолжают участвовать в проекте "Сахалин-2" [наш обзор ESG-практик оператора этого проекта, компании "Сахалин Энерджи", читайте здесь]. Идёт развитие проектов CCS в Китае.
При этом для развития CCS в России необходимо развивать законодательную базу, и высокая стоимость их реализации в текущих условиях также может стать причиной отсрочки.
[Дополнительным риск-фактором может выступать отток из России специалистов по технологиям улавливания углерода, о котором не раз в комментариях писали наши подписчики. Официальной статистики по этому вопросу, впрочем, пока нет. - прим. @esgworld]".
По просьбе @esgworld отвечает эксперт Центра стратегических разработок (ЦСР) - руководитель направления "Климат и зелёная энергетика" Ирина Поминова:
"Технологии улавливания и хранения углерода отнесены в России к перспективным в ключевых стратегических документах ТЭК, как Энергостратегия или Прогноз научно-технологического развития отраслей ТЭК до 2035 года. И многие ведущие российские нефтегазовые компании проявляют к ним интерес.
Например, "Газпром нефть" в 2021 году анонсировала проект CCS в Оренбургской области, и у неё уже есть опыт закачки и хранения углекислого газа в Сербии.
Ограничение доступа к западным технологиям для проектов CCS, как, впрочем, и для других передовых проектов, может создать определённые сложности. Но есть ряд "но".
Во-первых, это вопрос о том, на какие технологии будут в итоге распространяться западные санкции.
Во-вторых, это, как и ранее с другими санкциями, предпосылки для "разворота на Восток". Так, незадолго до усиления санкций "Газпром нефть" достигла договоренности о развитии низкоуглеродных проектов, включая CCS, с японской Mitsui.
Здесь стоит отметить, что Mitsui и Mitsubishi продолжают участвовать в проекте "Сахалин-2" [наш обзор ESG-практик оператора этого проекта, компании "Сахалин Энерджи", читайте здесь]. Идёт развитие проектов CCS в Китае.
При этом для развития CCS в России необходимо развивать законодательную базу, и высокая стоимость их реализации в текущих условиях также может стать причиной отсрочки.
[Дополнительным риск-фактором может выступать отток из России специалистов по технологиям улавливания углерода, о котором не раз в комментариях писали наши подписчики. Официальной статистики по этому вопросу, впрочем, пока нет. - прим. @esgworld]".
Достигнута рекордная эффективность сверхтонких солнечных панелей
Исследователям из Университета Суррея удалось на 25% повысить уровень поглощения энергии тонкими фотогальваническими пластинами. Солнечные панели толщиной всего 1 микрометр преобразуют свет в электричество эффективнее аналогичных по толщине устройств, а сниженное содержание кремния позволяет сэкономить на их производстве.
Этот подход ученые заимствовали у природы — в конструкции крыльев бабочек и глаз птиц. Инновационная структура позволяет поглощать свет под любым углом и улавливать его внутри солнечного элемента, что приводит к генерации энергии в большем количестве.
«Одна из проблем работы с кремнием в том, что почти треть света сразу же отражается, без поглощения и выработки энергии. Текстурированный слой поверх кремния помогает решить эту проблему. Причем, наша неупорядоченная, но гиперунифицированная структура, оказалась особенно успешной», — подчеркивает Мариан Флореску из Университета Суррея.
В лабораторных испытаниях прототип достиг показателей абсорбции 26,3 мА/см2, что на 25% больше, чем предыдущий рекорд — 19,72 мА/см2, установленный в 2017 году. КПД составил 21% — но ученые убеждены, что смогут существенно увеличить его в будущем.
Что касается потенциала изобретения, то авторы предлагают использовать его в космической отрасли, для генерации электроэнергии спутниками, станциями и кораблями, а также для питания устройств интернета вещей.
src
Исследователям из Университета Суррея удалось на 25% повысить уровень поглощения энергии тонкими фотогальваническими пластинами. Солнечные панели толщиной всего 1 микрометр преобразуют свет в электричество эффективнее аналогичных по толщине устройств, а сниженное содержание кремния позволяет сэкономить на их производстве.
Этот подход ученые заимствовали у природы — в конструкции крыльев бабочек и глаз птиц. Инновационная структура позволяет поглощать свет под любым углом и улавливать его внутри солнечного элемента, что приводит к генерации энергии в большем количестве.
«Одна из проблем работы с кремнием в том, что почти треть света сразу же отражается, без поглощения и выработки энергии. Текстурированный слой поверх кремния помогает решить эту проблему. Причем, наша неупорядоченная, но гиперунифицированная структура, оказалась особенно успешной», — подчеркивает Мариан Флореску из Университета Суррея.
В лабораторных испытаниях прототип достиг показателей абсорбции 26,3 мА/см2, что на 25% больше, чем предыдущий рекорд — 19,72 мА/см2, установленный в 2017 году. КПД составил 21% — но ученые убеждены, что смогут существенно увеличить его в будущем.
Что касается потенциала изобретения, то авторы предлагают использовать его в космической отрасли, для генерации электроэнергии спутниками, станциями и кораблями, а также для питания устройств интернета вещей.
src
V-образный самолет с повышенной энергоэффективностью снизит расход топлива на 20%
Одна из крупнейших авиастроительных компаний Airbus, нидерландская авиакомпания KLM и специалисты Делфтского технического университета совместными усилиями разрабатывает Flying-V — углеродно-нейтральный пассажирский самолет на 300 мест с V-образным фюзеляжем.
Обычно крылья самолета располагаются перпендикулярно фюзеляжу в форме трубы, а двигатели располагаются под крыльями. Чтобы сбалансировать вес пассажиров и их багажа, приходится увеличивать массу носовой части. У Flying-V все иначе. Во-первых, крылья — это часть фюзеляжа. Пассажирские места расположены внутри крыльев, а багажное отделение — в их задней части. Хвоста у самолета нет. Вместо одного люка — два, что ускоряет посадку. Овальная структура корпуса значимо снижает аэродинамическое сопротивление, что выгодно отражается на расходе топлива. Кроме того, Flying-V будет оснащен топливными элементами и вместо керосина будет сжигать жидкий водород.
В 2020 году команда разработчиков провела первое испытание трехметровой копии V-образного самолета, доказав жизнеспособность концепции. Тогда радиоуправляемая модель с двумя электромоторами совершила несколько кругов над полигоном. Следующая цель — строительство 13-метровой копии, с помощью которой инженеры оценят управляемость, динамику взлета и посадки, а также уровень шума будущего самолета.
Предполагается, что размах крыльев полноразмерной модели составит 65 м, посадочных мест будет 314, а расход топлива — на 20% меньше, чем у традиционных самолетов. Правда, разработчики не рассчитывают, что опытный образец Flying-V поднимется в воздух раньше 2041 года. Но обещают, что это будет революция в авиационном строительстве.
src
Одна из крупнейших авиастроительных компаний Airbus, нидерландская авиакомпания KLM и специалисты Делфтского технического университета совместными усилиями разрабатывает Flying-V — углеродно-нейтральный пассажирский самолет на 300 мест с V-образным фюзеляжем.
Обычно крылья самолета располагаются перпендикулярно фюзеляжу в форме трубы, а двигатели располагаются под крыльями. Чтобы сбалансировать вес пассажиров и их багажа, приходится увеличивать массу носовой части. У Flying-V все иначе. Во-первых, крылья — это часть фюзеляжа. Пассажирские места расположены внутри крыльев, а багажное отделение — в их задней части. Хвоста у самолета нет. Вместо одного люка — два, что ускоряет посадку. Овальная структура корпуса значимо снижает аэродинамическое сопротивление, что выгодно отражается на расходе топлива. Кроме того, Flying-V будет оснащен топливными элементами и вместо керосина будет сжигать жидкий водород.
В 2020 году команда разработчиков провела первое испытание трехметровой копии V-образного самолета, доказав жизнеспособность концепции. Тогда радиоуправляемая модель с двумя электромоторами совершила несколько кругов над полигоном. Следующая цель — строительство 13-метровой копии, с помощью которой инженеры оценят управляемость, динамику взлета и посадки, а также уровень шума будущего самолета.
Предполагается, что размах крыльев полноразмерной модели составит 65 м, посадочных мест будет 314, а расход топлива — на 20% меньше, чем у традиционных самолетов. Правда, разработчики не рассчитывают, что опытный образец Flying-V поднимется в воздух раньше 2041 года. Но обещают, что это будет революция в авиационном строительстве.
src
Создана система, которая может хранить солнечную энергию до 18 лет
Исследователи из Технологического университета Чалмерса (Швеция) и Шанхайского университета (Китай) разработали энергетическую систему, позволяющую улавливать солнечную энергию, хранить ее до 18 лет, а затем высвобождать ее, когда и где это необходимо.
По словам разработчиков, это первый шаг к созданию самозаряжающейся электроники, использующей накопленную солнечную энергию по запросу. Это принципиально новый способ получения электричества из солнечной энергии — независимо от погоды, времени суток, сезона или географического положения. Кроме того, закрытая система работает без выбросов СО2.
Инновационная технология основана на системе солнечной энергии MOST (Molecular Solar Thermal Energy Storage Systems), созданной в Технологическом университете Чалмерса. Речь идет о специально разработанной молекуле, которая меняет форму при контакте с солнечным светом.
Шведские исследователи отправили свою специально разработанную молекулу, заряженную солнечной энергией, коллегам из Шанхайского университета, где энергия была высвобождена и преобразована в электричество с помощью разработанного ими генератора. По сути, шведское «солнце» было отправлено на другой конец света и преобразовано в электричество в Китае.
«Генератор представляет собой ультратонкий чип, который можно интегрировать в такие электронные устройства, как наушники, смарт-часы и телефоны. До сих пор мы производили лишь небольшое количество электроэнергии, но новые результаты показывают, что концепция действительно жизнеспособна для того, чтобы масштабировать эту технологию. Это выглядит очень многообещающе», — подчеркивает исследователь Чжихан Ван из Технологического университета Чалмерса.
src
Исследователи из Технологического университета Чалмерса (Швеция) и Шанхайского университета (Китай) разработали энергетическую систему, позволяющую улавливать солнечную энергию, хранить ее до 18 лет, а затем высвобождать ее, когда и где это необходимо.
По словам разработчиков, это первый шаг к созданию самозаряжающейся электроники, использующей накопленную солнечную энергию по запросу. Это принципиально новый способ получения электричества из солнечной энергии — независимо от погоды, времени суток, сезона или географического положения. Кроме того, закрытая система работает без выбросов СО2.
Инновационная технология основана на системе солнечной энергии MOST (Molecular Solar Thermal Energy Storage Systems), созданной в Технологическом университете Чалмерса. Речь идет о специально разработанной молекуле, которая меняет форму при контакте с солнечным светом.
Шведские исследователи отправили свою специально разработанную молекулу, заряженную солнечной энергией, коллегам из Шанхайского университета, где энергия была высвобождена и преобразована в электричество с помощью разработанного ими генератора. По сути, шведское «солнце» было отправлено на другой конец света и преобразовано в электричество в Китае.
«Генератор представляет собой ультратонкий чип, который можно интегрировать в такие электронные устройства, как наушники, смарт-часы и телефоны. До сих пор мы производили лишь небольшое количество электроэнергии, но новые результаты показывают, что концепция действительно жизнеспособна для того, чтобы масштабировать эту технологию. Это выглядит очень многообещающе», — подчеркивает исследователь Чжихан Ван из Технологического университета Чалмерса.
src
Хайтек
Инженеры создали систему, которая хранит солнечную энергию до 18 лет
Исследователи из Технологического университета Чалмерса в Швеции и Шанхайского университета разработали энергетическую систему, позволяющую улавливать солнечную энергию, хранить ее до 18 лет, а затем высвобождать ее, когда и где это необходимо. Об этом говорится…
В Австрии системы солнечного электроснабжения развертывают с помощью краудфандинговых кампаний
В старинном австрийском городе Дорнбирн с населением ~ 50 000 человек граждане всего за 10 дней скупили все 499 выпущенных муниципалитетом акций для реализации проекта по установке солнечных батарей на здании пожарного депо, школах и детских садах. Все работы будут финансироваться за счет небольших инвестиций граждан — покупки акций стоимостью 500 евро каждая.
Доходы с ценных бумаг будут выплачиваться их владельцам в течение 10 лет в виде ваучеров на продукты питания стоимостью 60 евро каждый.
Проект направлен на ускоренный переход к чистой энергетике. В настоящее время в Дорнбирне установлены только 23 фотоэлектрических системы. Новая солнечная энергетическая система должна работать для достижения климатических целей города — к 2030 году увеличить объемы производства чистой энергии в три раза.
По оценкам, в совокупности возобновляемая энергия, вырабатываемая только за счет солнечных панелей, установленных на зданиях муниципальных служб, будет генерировать электроэнергию, достаточную для питания 260 домов и сокращения выбросов CO2 на 265 тонн в год.
Краудфандинг «зеленого» энергоснабжения в Дорнбирне перекликается с аналогичными проектами, реализованными в Вене. Более 10 000 жителей австрийской столицы уже вложили в муниципальные фотоэлектрические системы более 38 млн евро. В настоящее время 28 «гражданских солнечных электростанций», работающих в Вене и Нижней Австрии, производят 20,5 мегаватт, обеспечивая электроэнергией более 8400 домохозяйств. Кроме того, они позволяют городу ежегодно сокращать выбросы СО2 на 12 000 тонн.
src
В старинном австрийском городе Дорнбирн с населением ~ 50 000 человек граждане всего за 10 дней скупили все 499 выпущенных муниципалитетом акций для реализации проекта по установке солнечных батарей на здании пожарного депо, школах и детских садах. Все работы будут финансироваться за счет небольших инвестиций граждан — покупки акций стоимостью 500 евро каждая.
Доходы с ценных бумаг будут выплачиваться их владельцам в течение 10 лет в виде ваучеров на продукты питания стоимостью 60 евро каждый.
Проект направлен на ускоренный переход к чистой энергетике. В настоящее время в Дорнбирне установлены только 23 фотоэлектрических системы. Новая солнечная энергетическая система должна работать для достижения климатических целей города — к 2030 году увеличить объемы производства чистой энергии в три раза.
По оценкам, в совокупности возобновляемая энергия, вырабатываемая только за счет солнечных панелей, установленных на зданиях муниципальных служб, будет генерировать электроэнергию, достаточную для питания 260 домов и сокращения выбросов CO2 на 265 тонн в год.
Краудфандинг «зеленого» энергоснабжения в Дорнбирне перекликается с аналогичными проектами, реализованными в Вене. Более 10 000 жителей австрийской столицы уже вложили в муниципальные фотоэлектрические системы более 38 млн евро. В настоящее время 28 «гражданских солнечных электростанций», работающих в Вене и Нижней Австрии, производят 20,5 мегаватт, обеспечивая электроэнергией более 8400 домохозяйств. Кроме того, они позволяют городу ежегодно сокращать выбросы СО2 на 12 000 тонн.
src
В Австралии проедут 15 000 км на электромобиле Tesla, заряжая его от рулонных солнечных панелей
Использование возобновляемых источников энергии для пополнения заряда электромобилей давно вдохновляет экспериментаторов. Но транспортные средства, заряжаемые исключительно солнечными батареями, получаются не очень удобными в эксплуатации. В сентябре группа ученых из Университета Ньюкасла собирается принять участие в эксперименте, в рамках которого они проедут на электромобиле Tesla 15 000 км по территории страны, используя для подзарядки электромобиля 18 рулонных солнечных панелей, которые будут разворачиваться на местах стоянки. Длина каждой панели — 18 м.
Путешествие займет 84 дня. Экспериментаторы планируют посетить порядка 70 учебных заведений Австралии для демонстрации потенциала предложенной ими технологии.
Австралийские ученые нашли способ изготавливать солнечные панели на гибкой основе из пластика методом печати, сохраняя затраты на уровне не более 10 долларов за квадратный метр. Что характерно, для этого использовали принтер, на котором ранее печатали винные этикетки.
src
Использование возобновляемых источников энергии для пополнения заряда электромобилей давно вдохновляет экспериментаторов. Но транспортные средства, заряжаемые исключительно солнечными батареями, получаются не очень удобными в эксплуатации. В сентябре группа ученых из Университета Ньюкасла собирается принять участие в эксперименте, в рамках которого они проедут на электромобиле Tesla 15 000 км по территории страны, используя для подзарядки электромобиля 18 рулонных солнечных панелей, которые будут разворачиваться на местах стоянки. Длина каждой панели — 18 м.
Путешествие займет 84 дня. Экспериментаторы планируют посетить порядка 70 учебных заведений Австралии для демонстрации потенциала предложенной ими технологии.
Австралийские ученые нашли способ изготавливать солнечные панели на гибкой основе из пластика методом печати, сохраняя затраты на уровне не более 10 долларов за квадратный метр. Что характерно, для этого использовали принтер, на котором ранее печатали винные этикетки.
src
Дилемма биткоина: как криптофермы создают коллапсы в энергетике
Криптовалюта создается компьютерами, которые решают сложные математические уравнения. Этот процесс значительно ускорился в 2016 году, когда китайская компания Bitmain представила устройства для майнинга со специализированными интегральными схемами. Каждая транзакция биткоина потребляет 1173 кВт, а в 2020 году мировой криптомайнинг поглощал больше энергии, чем вся Швейцария.
По прогнозам, энергопотребление криптовалютной индустрии вырастет еще на 30% к концу десятилетия, производя дополнительные 32,5 млн тонн СО2 в год. Экономист Маттео Бенеттон считает, что криптомайнинг может помешать развитию экономики на местах.
В городах с фиксированным электроснабжением он поглощает мощность сети, вследствие чего возможен дефицит электроэнергии, введение нормирования услуг и их отключение. Даже в регионах с широким доступом к энергии майнинг может вытеснить другие отрасли, способные обеспечить занятость большему числу людей.
В 2021 году Китай запретил майнинг криптовалют, чтобы выполнить свои цели по сокращению выбросов СО2. После этого майнеры перебрались в другие страны, в том числе, в Казахстан, где электроэнергия вырабатывается в основном из угля.
Криптовалюта создается компьютерами, которые решают сложные математические уравнения. Этот процесс значительно ускорился в 2016 году, когда китайская компания Bitmain представила устройства для майнинга со специализированными интегральными схемами. Каждая транзакция биткоина потребляет 1173 кВт, а в 2020 году мировой криптомайнинг поглощал больше энергии, чем вся Швейцария.
По прогнозам, энергопотребление криптовалютной индустрии вырастет еще на 30% к концу десятилетия, производя дополнительные 32,5 млн тонн СО2 в год. Экономист Маттео Бенеттон считает, что криптомайнинг может помешать развитию экономики на местах.
В городах с фиксированным электроснабжением он поглощает мощность сети, вследствие чего возможен дефицит электроэнергии, введение нормирования услуг и их отключение. Даже в регионах с широким доступом к энергии майнинг может вытеснить другие отрасли, способные обеспечить занятость большему числу людей.
В 2021 году Китай запретил майнинг криптовалют, чтобы выполнить свои цели по сокращению выбросов СО2. После этого майнеры перебрались в другие страны, в том числе, в Казахстан, где электроэнергия вырабатывается в основном из угля.
Объявлены победители начального этапа конкурса технологий по улавливанию СО2
В пятницу объявили победителей начального этапа конкурса XPRIZE Carbon Removal с призовым фондом 100 млн$. Конкурс проводится среди стартапов, разрабатывающих инновационные технологии сокращения СО2.
Каждый победитель получает по 1 млн$. Для этого стартапы должны выполнить ряд условий: предложенная ими технология должна ежегодно удалять из атмосферы не менее 1000 тонн СО2; должны быть представить расчеты — во сколько обойдется удаление до 1 млн тонн углерода в год; стартап должен указать путь (хотя бы гипотетический) к удалению миллиардов тонн двуокиси углерода ежегодно.
Обладатель главного приза конкурса будет объявлен в апреле 2025 года — он получит 70 млн$. Новые команды все еще могут присоединиться — это можно сделать до декабря 2023-го.
Среди победителей начального этапа конкурса, есть, например, стартап Planetary Technologies, предложивший использовать антациды, полученные из остатков добываемых металлов, чтобы сделать океан способным поглощать парниковые газы. Команда 8 Rivers Capital настаивает на использовании кристаллов карбоната кальция — технически это процесс улавливания углерода мало чем отличается от того, как газ, растворенный в океане, способствует образованию известняка. А калифорнийская команда Global Algae предложила выращивать водоросли для восстановления тропических лесов.
Полный список победителей 2022 года:
- Calcite: использование естественных свойств гидроксида кальция для поглощения углерода,
- Carbyon: интенсивный процесс с использованием вращающегося барабана, содержащий специальный материал для улавливания CO2,
- Heirloom + Carbfix: связывание углерода в природных минералах и жидкостях,
- Project Hajar: минерализация с использованием процесса закачки перидотита 44.01,
- Sustaera: прямой захват СО2 с улучшенной модульностью и более дешевыми путями химических реакций,
- Verdox + Carbfix: электропоглотительная адсорбция для захвата CO2 с сокращением потребления энергии на 70%,
- Институт биоэкономики ISU: технология пиролиза для восстановления исходящего растительного углерода (с побочным продуктом в виде био-масла),
- Global Algae: фермы по выращиванию водорослей, которые естественным образом улавливают CO2 из воздуха,
- NetZero: снова технология пиролиза,
- PlantVillage: стартап помогает фермерам в Африке адаптироваться к изменению климата,
- Takachar: кислородная торрефикация для преобразования биологических отходов в топливо и удобрения,
- Captura: извлечение CO2 из морской воды,
- Marine Permaculture: глубоководная орошаемая марикультура для выращивания морских водорослей в открытом океане, которые будут улавливать СО2,
- Planetary: превращение шахтных отходов в мягкий, нетоксичный антацид, который помогает восстановить естественный рН океана,
- Carbin Minerals: использование хвостов обогащения (отходов обогащения полезных ископаемых, состоящих в основном из пустой породы) для процесса минерализации.
src
В пятницу объявили победителей начального этапа конкурса XPRIZE Carbon Removal с призовым фондом 100 млн$. Конкурс проводится среди стартапов, разрабатывающих инновационные технологии сокращения СО2.
Каждый победитель получает по 1 млн$. Для этого стартапы должны выполнить ряд условий: предложенная ими технология должна ежегодно удалять из атмосферы не менее 1000 тонн СО2; должны быть представить расчеты — во сколько обойдется удаление до 1 млн тонн углерода в год; стартап должен указать путь (хотя бы гипотетический) к удалению миллиардов тонн двуокиси углерода ежегодно.
Обладатель главного приза конкурса будет объявлен в апреле 2025 года — он получит 70 млн$. Новые команды все еще могут присоединиться — это можно сделать до декабря 2023-го.
Среди победителей начального этапа конкурса, есть, например, стартап Planetary Technologies, предложивший использовать антациды, полученные из остатков добываемых металлов, чтобы сделать океан способным поглощать парниковые газы. Команда 8 Rivers Capital настаивает на использовании кристаллов карбоната кальция — технически это процесс улавливания углерода мало чем отличается от того, как газ, растворенный в океане, способствует образованию известняка. А калифорнийская команда Global Algae предложила выращивать водоросли для восстановления тропических лесов.
Полный список победителей 2022 года:
- Calcite: использование естественных свойств гидроксида кальция для поглощения углерода,
- Carbyon: интенсивный процесс с использованием вращающегося барабана, содержащий специальный материал для улавливания CO2,
- Heirloom + Carbfix: связывание углерода в природных минералах и жидкостях,
- Project Hajar: минерализация с использованием процесса закачки перидотита 44.01,
- Sustaera: прямой захват СО2 с улучшенной модульностью и более дешевыми путями химических реакций,
- Verdox + Carbfix: электропоглотительная адсорбция для захвата CO2 с сокращением потребления энергии на 70%,
- Институт биоэкономики ISU: технология пиролиза для восстановления исходящего растительного углерода (с побочным продуктом в виде био-масла),
- Global Algae: фермы по выращиванию водорослей, которые естественным образом улавливают CO2 из воздуха,
- NetZero: снова технология пиролиза,
- PlantVillage: стартап помогает фермерам в Африке адаптироваться к изменению климата,
- Takachar: кислородная торрефикация для преобразования биологических отходов в топливо и удобрения,
- Captura: извлечение CO2 из морской воды,
- Marine Permaculture: глубоководная орошаемая марикультура для выращивания морских водорослей в открытом океане, которые будут улавливать СО2,
- Planetary: превращение шахтных отходов в мягкий, нетоксичный антацид, который помогает восстановить естественный рН океана,
- Carbin Minerals: использование хвостов обогащения (отходов обогащения полезных ископаемых, состоящих в основном из пустой породы) для процесса минерализации.
src
8 Rivers
Calcite
Direct air capture that is economic and actionable. 8 Rivers invented Calcite and has been advancing the technology in its labs and in collaboration with the Massachusetts Institute of Technology, with further funding from the US Department of Energy’s Advanced…
Forwarded from Устойчивый бизнес
ТМК разрабатывает новые решения для транспортировки водорода и закачки CO₂ в пласт.
Российские нефтяные компании до сих пор не выработали единого мнения о том, какое агрегатное состояние газа – жидкое или сверхкритическое – оптимально для закачки CO₂ в пласт. Ответ на этот вопрос зависит от строения пластов, их емкости и фильтрационной способности. Именно поэтому ТМК в поте лица моделирует пластовые условия заказчиков и тестирует специальные коррозионностойкие марки сталей.
Во второй половине этого года ТМК представит на рынке новую линейку труб для транспортировки водорода. Компания ускоренно разрабатывает решения применительно к "желтому" водороду - для комплектации АЭС, и к "зеленому" - для магистральных труб, в т.ч. для утилизации CO₂.
Кроме того, компания пытается перенять технологии производства водородных аккумуляторов, чтобы открыть еще одно направление работы - перевод транспорта на новое топливо. А мы знаем, что об этом сейчас болит голова у многих промышленных компаний.
Российские нефтяные компании до сих пор не выработали единого мнения о том, какое агрегатное состояние газа – жидкое или сверхкритическое – оптимально для закачки CO₂ в пласт. Ответ на этот вопрос зависит от строения пластов, их емкости и фильтрационной способности. Именно поэтому ТМК в поте лица моделирует пластовые условия заказчиков и тестирует специальные коррозионностойкие марки сталей.
Во второй половине этого года ТМК представит на рынке новую линейку труб для транспортировки водорода. Компания ускоренно разрабатывает решения применительно к "желтому" водороду - для комплектации АЭС, и к "зеленому" - для магистральных труб, в т.ч. для утилизации CO₂.
Кроме того, компания пытается перенять технологии производства водородных аккумуляторов, чтобы открыть еще одно направление работы - перевод транспорта на новое топливо. А мы знаем, что об этом сейчас болит голова у многих промышленных компаний.
Исследователи выяснили, как лучше добывать энергию при колонизации Марса
Ученые из Калифорнийского университета в Беркли использовали системный подход, чтобы по разным параметрам сравнить, как можно было бы добывать энергию на Марсе с помощью солнечных панелей или с использованием ядерной энергетики. Команда смоделировала условия для расширенной миссии из шести человек, которая летит на Марс и на 480 дней остается на поверхности планеты. Это наиболее вероятный сценарий для миссии.
Главным критерием был вес. Исследователи предположили, что ракета, доставляющая экипаж на Марс, может нести полезную нагрузку около 100 тонн без учета топлива. И подсчитали, сколько из этой полезной нагрузки придется на устройство для генерации энергии.
Путешествие на Марс и обратно займет около 420 дней — по 210 дней в каждую сторону. Вес энергосистемы при этом будет составлять менее 10% от всей полезной нагрузки. Например, для посадочной площадки вблизи экватора вес солнечных панелей плюс хранилища водорода составит около 8,3 тонны против 9,5 тонны для системы ядерных реакторов мощностью в киловатт.
Анализ показал, что почти половина поверхности Марса более пригодна для получения солнечной, а не ядерной, энергии — если учитывать вес солнечных панелей и их эффективность. А также при условии, что часть энергии используют для производства газообразного водорода — это нужно для топливных элементов, которые будут запитываться ночью или во время песчаных бурь.
src
Ученые из Калифорнийского университета в Беркли использовали системный подход, чтобы по разным параметрам сравнить, как можно было бы добывать энергию на Марсе с помощью солнечных панелей или с использованием ядерной энергетики. Команда смоделировала условия для расширенной миссии из шести человек, которая летит на Марс и на 480 дней остается на поверхности планеты. Это наиболее вероятный сценарий для миссии.
Главным критерием был вес. Исследователи предположили, что ракета, доставляющая экипаж на Марс, может нести полезную нагрузку около 100 тонн без учета топлива. И подсчитали, сколько из этой полезной нагрузки придется на устройство для генерации энергии.
Путешествие на Марс и обратно займет около 420 дней — по 210 дней в каждую сторону. Вес энергосистемы при этом будет составлять менее 10% от всей полезной нагрузки. Например, для посадочной площадки вблизи экватора вес солнечных панелей плюс хранилища водорода составит около 8,3 тонны против 9,5 тонны для системы ядерных реакторов мощностью в киловатт.
Анализ показал, что почти половина поверхности Марса более пригодна для получения солнечной, а не ядерной, энергии — если учитывать вес солнечных панелей и их эффективность. А также при условии, что часть энергии используют для производства газообразного водорода — это нужно для топливных элементов, которые будут запитываться ночью или во время песчаных бурь.
src
Генерация и накопление энергии: свежее за неделю
Стартап QuantumScape продемонстрировал возможность заряжать аккумулятор электромобиля с 10% до 80% всего за четверть часа. Ранее компания добилась прорыва в технологии литий-металлических аккумуляторов с керамическим твердоэлектролитным сепаратором, обещающих ускоренную зарядку электромобилей. Удвоив размеры опытной производственной линии, компания смогла разработать элемент из десяти слоев. Последнее достижение: однослойный элемент прошел 400 последовательных циклов быстрой зарядки, сохранив более 80% от изначальной емкости.
В Имперском колледжа Лондона разработали катализатор, состоящий только из железа, углерода и азота — недорогих и доступных материалов. Вместо платины, составляющей около 60% стоимости топливного элемента, использовался катализатор с распределенным в углеродной матрице отдельными атомами железа. Одноатомное железо обладает другими химическими свойствами, чем железо в объеме: когда все атомы собраны вместе, железо становится более реактивным. Реакция в топливном элементе происходит активнее, и железный катализатор обладает такой же производительностью, как и платиновый — это доказано экспериментально.
Ученые из Университета Тохоку (Япония) представили метод, который может снизить промышленную зависимость от редких металлов при производстве литий-ионных аккумуляторов. Прибегая к «конфигурационной энтропии» — состоянию непредсказуемости материала — исследователи расширили растворимость составляющих элементов, тем самым синтезируя электродные материалы нового состава. Благодаря этому удалось значительно сократить использование кобальта и никеля.
Британская компания Ultimate Battery Company (UBC) разработала новое поколение экологически чистых автомобильных аккумуляторов. В Южном Йоркшире компания запускает цикл производства свинцово-кислотных батарей. Они менее популярны, чем литий-ионные, но тоже перспективные. Сегодня их используют в более 1 млрд автомобилей — не исключено, что они будут доминировать на рынке из-за своих специфических свойств — «холодного пуска», а также обеспечения вспомогательного питания 12 В. Свинцово-углеродные батареи UBC на 45% легче и обеспечивают до 98% большую плотность энергии по сравнению с аналогами.
Ученые из Московского института стали и сплавов создали солнечные батареи, которые могут работать в любую погоду и даже внутри помещений. Вместо дорогого кремния, достигшего к тому же экономического предела эффективности, использовали перовскит — более дешевый, легкий и гибкий материал, обработка которого не требует высоких температур. В отличие от кремния, перовскиты обеспечивают генерацию при рассеянном свете и низкой освещенности. Солнечные элементы из перовскита можно печатать на 3D-принтере или использовать в качестве покрытия на окнах. Аналогичную технологию применяют исследователи из Гонконга и Великобритании.
Компания Tesla планирует расширять использование литий-железо-фосфатных аккумуляторов, в катодах которых нет кобальта и никеля. Такая стратегия позволит решить проблему поставки этого дорогого сырья. Почти половина всех электромобилей Tesla, выпущенных в первом квартале 2022 года, уже перешли на LFP-платформу. Литиевые аккумуляторы с катодом из LiFePO4 считаются более безопасными и дешевыми, но обладают меньшей емкостью по сравнению с литий-кобальтовыми батареями. Для электромобиля это означает меньший запас хода, поэтому LFP-аккумуляторы используют в основном в бюджетных электрокарах. Однако дороговизна кобальта и трудности с поставками вынуждают западные бренды искать способы сэкономить. Tesla — одна из первых, кто решился на такой шаг.
Стартап QuantumScape продемонстрировал возможность заряжать аккумулятор электромобиля с 10% до 80% всего за четверть часа. Ранее компания добилась прорыва в технологии литий-металлических аккумуляторов с керамическим твердоэлектролитным сепаратором, обещающих ускоренную зарядку электромобилей. Удвоив размеры опытной производственной линии, компания смогла разработать элемент из десяти слоев. Последнее достижение: однослойный элемент прошел 400 последовательных циклов быстрой зарядки, сохранив более 80% от изначальной емкости.
В Имперском колледжа Лондона разработали катализатор, состоящий только из железа, углерода и азота — недорогих и доступных материалов. Вместо платины, составляющей около 60% стоимости топливного элемента, использовался катализатор с распределенным в углеродной матрице отдельными атомами железа. Одноатомное железо обладает другими химическими свойствами, чем железо в объеме: когда все атомы собраны вместе, железо становится более реактивным. Реакция в топливном элементе происходит активнее, и железный катализатор обладает такой же производительностью, как и платиновый — это доказано экспериментально.
Ученые из Университета Тохоку (Япония) представили метод, который может снизить промышленную зависимость от редких металлов при производстве литий-ионных аккумуляторов. Прибегая к «конфигурационной энтропии» — состоянию непредсказуемости материала — исследователи расширили растворимость составляющих элементов, тем самым синтезируя электродные материалы нового состава. Благодаря этому удалось значительно сократить использование кобальта и никеля.
Британская компания Ultimate Battery Company (UBC) разработала новое поколение экологически чистых автомобильных аккумуляторов. В Южном Йоркшире компания запускает цикл производства свинцово-кислотных батарей. Они менее популярны, чем литий-ионные, но тоже перспективные. Сегодня их используют в более 1 млрд автомобилей — не исключено, что они будут доминировать на рынке из-за своих специфических свойств — «холодного пуска», а также обеспечения вспомогательного питания 12 В. Свинцово-углеродные батареи UBC на 45% легче и обеспечивают до 98% большую плотность энергии по сравнению с аналогами.
Ученые из Московского института стали и сплавов создали солнечные батареи, которые могут работать в любую погоду и даже внутри помещений. Вместо дорогого кремния, достигшего к тому же экономического предела эффективности, использовали перовскит — более дешевый, легкий и гибкий материал, обработка которого не требует высоких температур. В отличие от кремния, перовскиты обеспечивают генерацию при рассеянном свете и низкой освещенности. Солнечные элементы из перовскита можно печатать на 3D-принтере или использовать в качестве покрытия на окнах. Аналогичную технологию применяют исследователи из Гонконга и Великобритании.
Компания Tesla планирует расширять использование литий-железо-фосфатных аккумуляторов, в катодах которых нет кобальта и никеля. Такая стратегия позволит решить проблему поставки этого дорогого сырья. Почти половина всех электромобилей Tesla, выпущенных в первом квартале 2022 года, уже перешли на LFP-платформу. Литиевые аккумуляторы с катодом из LiFePO4 считаются более безопасными и дешевыми, но обладают меньшей емкостью по сравнению с литий-кобальтовыми батареями. Для электромобиля это означает меньший запас хода, поэтому LFP-аккумуляторы используют в основном в бюджетных электрокарах. Однако дороговизна кобальта и трудности с поставками вынуждают западные бренды искать способы сэкономить. Tesla — одна из первых, кто решился на такой шаг.
Хайтек+
Батареи QuantumScope позволяют зарядить электрокар на 80% за 15 минут
Отчитываясь перед акционерами, QuantumScape, производитель твердотельных батарей из Калифорнии рассказал о нововведениях и планах на будущее. Стартап, нашедший поддержку у фонда Билла Гейтса и Volkswagen, продемонстрировал возможность заряжать аккумулятор…
Сажа оказалась идеальным материалом для преобразования солнечной энергии в тепловую
Физики из Мексики и США показали в экспериментах, что сажа, созданная при сжигании органического топлива, такого как уголь или углеводороды, эффективно преобразовывает солнечную энергию в тепловую.
Исследователи создали на основе сажи от углеводородов специальное пастообразное покрытие. Для активации покрытия они разработали солнечные печи с температурой до 200°C. Стоимость производства такой печи — около 150 долларов, а производство покрытия, на котором она работает — не больше доллара за квадратный метр.
Разработчики сравнили эффективность такого покрытия с традиционными солнечными батареями на основе графена и фуллерена. Оказалось, что покрытие на основе сажи превосходит традиционные коммерческие панели на 96% по солнечному поглощению и на 85% по световому излучению. При этом стоит такая система в 15 раз дешевле. Исследователи также сравнили свою разработку с панелями на основе наноструктур. Результаты показали сходную эффективность, только в этом случае стоимость инновационного материала дешевле уже в тысячу раз.
src
Физики из Мексики и США показали в экспериментах, что сажа, созданная при сжигании органического топлива, такого как уголь или углеводороды, эффективно преобразовывает солнечную энергию в тепловую.
Исследователи создали на основе сажи от углеводородов специальное пастообразное покрытие. Для активации покрытия они разработали солнечные печи с температурой до 200°C. Стоимость производства такой печи — около 150 долларов, а производство покрытия, на котором она работает — не больше доллара за квадратный метр.
Разработчики сравнили эффективность такого покрытия с традиционными солнечными батареями на основе графена и фуллерена. Оказалось, что покрытие на основе сажи превосходит традиционные коммерческие панели на 96% по солнечному поглощению и на 85% по световому излучению. При этом стоит такая система в 15 раз дешевле. Исследователи также сравнили свою разработку с панелями на основе наноструктур. Результаты показали сходную эффективность, только в этом случае стоимость инновационного материала дешевле уже в тысячу раз.
src
Электролиз воды и другие способы получения водорода. Часть 1.
Какие виды водорода существуют, как их производят, сколько они стоят и где применяются — об этом рассказывает «Цифровой океан».
«Зеленый» водород
Способ получения: электролиз воды с помощью электричества, полученного из возобновляемых источников энергии. При электролизе воды сильное электромагнитное поле делит молекулу воды на атом кислорода и два протона, которые движутся к отрицательно заряженному катоду и добирают на нем недостающие электроны. Тем временем на аноде выделяется кислород.
Источники энергии: ветровые, солнечные, приливные электростанции, ГЭС
Выбросы CO₂: отсутствуют
Цена: 6-8$/кг
«Зеленый» водород — безопасный, экологически чистый источник энергии. Производство водорода из возобновляемых источников энергии позволяет эффективно расходовать электроэнергию и сглаживать пики и спады производства электричества на комплексах, зависящих от внешних условий.
«Желтый» водород
Способ получения: электролиз воды с помощью электричества, полученного на АЭС
Источники энергии: атомные электростанции
Выбросы CO₂: отсутствуют
Цена: 4-5$/кг
С точки зрения выбросов парниковых газов «желтый» водород также безопасен, как и «зеленый». Однако риск аварий на атомных электростанциях, высокие затраты на строительство новых АЭС и проблема ядерных отходов делают его менее привлекательным.
«Бирюзовый» водород
Способ получения: разложение метана при высоких температурах (пиролиз)
Источники энергии: электричество, природный газ
Выбросы CO₂: низкие
Цена: 1,5-2,5$/кг
При температурах 1200-1500 °C метан, получаемый из природного газа, сначала распадается на ацетилен и водород, а затем уже ацетилен превращается в углерод (в виде твердой сажи) и водород. Все продукты этой реакции полезны для промышленности: ацетилен используется как сырье для химического синтеза или горючее для газовой сварки, а сажу добавляют в резину для увеличения прочности (поэтому автомобильные шины черные). Водород, полученный пиролизом метана, оставляет небольшой, но ненулевой углеродный след: СО₂ выбрасывается в атмосферу при производстве катализаторов, которые нужно регулярно обновлять.
src
Какие виды водорода существуют, как их производят, сколько они стоят и где применяются — об этом рассказывает «Цифровой океан».
«Зеленый» водород
Способ получения: электролиз воды с помощью электричества, полученного из возобновляемых источников энергии. При электролизе воды сильное электромагнитное поле делит молекулу воды на атом кислорода и два протона, которые движутся к отрицательно заряженному катоду и добирают на нем недостающие электроны. Тем временем на аноде выделяется кислород.
Источники энергии: ветровые, солнечные, приливные электростанции, ГЭС
Выбросы CO₂: отсутствуют
Цена: 6-8$/кг
«Зеленый» водород — безопасный, экологически чистый источник энергии. Производство водорода из возобновляемых источников энергии позволяет эффективно расходовать электроэнергию и сглаживать пики и спады производства электричества на комплексах, зависящих от внешних условий.
«Желтый» водород
Способ получения: электролиз воды с помощью электричества, полученного на АЭС
Источники энергии: атомные электростанции
Выбросы CO₂: отсутствуют
Цена: 4-5$/кг
С точки зрения выбросов парниковых газов «желтый» водород также безопасен, как и «зеленый». Однако риск аварий на атомных электростанциях, высокие затраты на строительство новых АЭС и проблема ядерных отходов делают его менее привлекательным.
«Бирюзовый» водород
Способ получения: разложение метана при высоких температурах (пиролиз)
Источники энергии: электричество, природный газ
Выбросы CO₂: низкие
Цена: 1,5-2,5$/кг
При температурах 1200-1500 °C метан, получаемый из природного газа, сначала распадается на ацетилен и водород, а затем уже ацетилен превращается в углерод (в виде твердой сажи) и водород. Все продукты этой реакции полезны для промышленности: ацетилен используется как сырье для химического синтеза или горючее для газовой сварки, а сажу добавляют в резину для увеличения прочности (поэтому автомобильные шины черные). Водород, полученный пиролизом метана, оставляет небольшой, но ненулевой углеродный след: СО₂ выбрасывается в атмосферу при производстве катализаторов, которые нужно регулярно обновлять.
src
Электролиз воды и другие способы получения водорода. Часть 2.
«Серый» водород
Способ получения: паровая конверсия природного газа
Источники энергии: электричество, природный газ
Выбросы СО₂: высокие
Цена: от 1$/кг
Паровая конверсия природного газа — основной промышленный метод производства водорода. Сначала газ очищают от соединений, содержащих серу. Затем углеводороды смешивают с водяным паром и нагревают до 1000 °C — органические соединения превращаются в угарный газ и водород. Затем угарный газ снова реагирует с паром — образуются водород и углекислота. При паровой конверсии природного газа в атмосферу выделяется столько же СО₂, как и при обычном сжигании метана.
«Голубой» водород
Способ получения: паровая конверсия природного газа с улавливанием СО₂
Источники энергии: электричество, природный газ
Выбросы СО₂: низкие
Цена: 1,5-2,5$/кг
Для производства «голубого» водорода используется та же технология паровой конверсии природного газа, что и при получении «серого» водорода, но большую часть углекислого газа улавливают и захоранивают. Дополнительный процесс повышает себестоимость топлива в два раза, однако благодаря экологической чистоте оно востребовано на мировом рынке. Россия планирует заменить «серый» водород «голубым» в ближайшие годы. Еще один полезный продукт паровой конверсии — синтез-газ (смесь угарного газа с водородом). Он необходим для производства метанола и искусственных жидких углеводородов.
«Бурый» водород
Способ получения: газификация каменного угля, мазута, торфа, горючих сланцев
Источники энергии: электричество, уголь
Выбросы СО₂: очень высокие
Цена: от 1$/кг
В газогенераторах уголь, мазут, торф, горючие сланцы смешивают с водяным паром и воздухом, а затем нагревают до 1000-2000 °C. На выходе получается смесь из угарного газа и водорода, которую можно разделить на компоненты или сжигать целиком в тепловом двигателе. В середине ХХ века выпускали даже тракторы и грузовики, работающие на дровах, торфе и угле: газогенератор в кузове превращал подручное топливо в горючее для двигателя внутреннего сгорания. Сегодня газификация бурого угля считается экологически опасной технологией.
src
«Серый» водород
Способ получения: паровая конверсия природного газа
Источники энергии: электричество, природный газ
Выбросы СО₂: высокие
Цена: от 1$/кг
Паровая конверсия природного газа — основной промышленный метод производства водорода. Сначала газ очищают от соединений, содержащих серу. Затем углеводороды смешивают с водяным паром и нагревают до 1000 °C — органические соединения превращаются в угарный газ и водород. Затем угарный газ снова реагирует с паром — образуются водород и углекислота. При паровой конверсии природного газа в атмосферу выделяется столько же СО₂, как и при обычном сжигании метана.
«Голубой» водород
Способ получения: паровая конверсия природного газа с улавливанием СО₂
Источники энергии: электричество, природный газ
Выбросы СО₂: низкие
Цена: 1,5-2,5$/кг
Для производства «голубого» водорода используется та же технология паровой конверсии природного газа, что и при получении «серого» водорода, но большую часть углекислого газа улавливают и захоранивают. Дополнительный процесс повышает себестоимость топлива в два раза, однако благодаря экологической чистоте оно востребовано на мировом рынке. Россия планирует заменить «серый» водород «голубым» в ближайшие годы. Еще один полезный продукт паровой конверсии — синтез-газ (смесь угарного газа с водородом). Он необходим для производства метанола и искусственных жидких углеводородов.
«Бурый» водород
Способ получения: газификация каменного угля, мазута, торфа, горючих сланцев
Источники энергии: электричество, уголь
Выбросы СО₂: очень высокие
Цена: от 1$/кг
В газогенераторах уголь, мазут, торф, горючие сланцы смешивают с водяным паром и воздухом, а затем нагревают до 1000-2000 °C. На выходе получается смесь из угарного газа и водорода, которую можно разделить на компоненты или сжигать целиком в тепловом двигателе. В середине ХХ века выпускали даже тракторы и грузовики, работающие на дровах, торфе и угле: газогенератор в кузове превращал подручное топливо в горючее для двигателя внутреннего сгорания. Сегодня газификация бурого угля считается экологически опасной технологией.
src
Началось строительство крупнейшей станции морского ветра на 3,6 ГВт
В Северном море возле побережья Йоркшира появится парк ветрогенераторов, вырабатывающих 3,6 ГВт энергии. Проект Dogger Bank Wind Farm — совместное предприятие Норвегии, Британии и Италии — будет введен в эксплуатацию в 2026 году.
Это будет самая масштабная сеть ветрогенераторов в мире. Проект стал возможен благодаря сотрудничеству норвежского энергетического гиганта Equinor, британской энергокомпании SEE Renewables и итальянской Eni Plenitude.
Первый фундамент для ветряков и первые турбины установят в 2023 году. Завершение строительства всех трех очередей запланировано на 2026-й. Как только станция заработает в полную мощность, она сможет обеспечить электричеством 6 млн домохозяйств Великобритании — то есть, примерно пятую их часть.
src
В Северном море возле побережья Йоркшира появится парк ветрогенераторов, вырабатывающих 3,6 ГВт энергии. Проект Dogger Bank Wind Farm — совместное предприятие Норвегии, Британии и Италии — будет введен в эксплуатацию в 2026 году.
Это будет самая масштабная сеть ветрогенераторов в мире. Проект стал возможен благодаря сотрудничеству норвежского энергетического гиганта Equinor, британской энергокомпании SEE Renewables и итальянской Eni Plenitude.
Первый фундамент для ветряков и первые турбины установят в 2023 году. Завершение строительства всех трех очередей запланировано на 2026-й. Как только станция заработает в полную мощность, она сможет обеспечить электричеством 6 млн домохозяйств Великобритании — то есть, примерно пятую их часть.
src
Electrek
Construction of the world’s largest offshore wind farm has begun
Offshore construction work has officially started for the UK's Dogger Bank Wind Farm, which will be the world’s largest offshore wind farm.
Канал @eudetail о двух важных тенденциях в энергетической сфере в Арктике:
На перспективы освоения арктических энергоресурсов влияет целая комбинация факторов, в т.ч. снижение приемлемости логистических рисков после череды шоков на мировых рынках, поиск Европой и её партнёрами новых надёжных поставщиков сырья и беспрецедентно ускоренная переориентация на устойчивые источники энергии, меры по достижению нулевого баланса углеродных выбросов, а также планы по избавлению региона от зависимости от топлива, наносящего вред уникальным экосистемам высоких широт. В результате можно выделить два небезынтересных тренда.
Во-первых, среди всех ВИЭ для обеспечения потребностей самих арктических областей наиболее востребована энергия ветра. Несмотря на отличный ветряной потенциал прибрежных зон, технические решения приходится адаптировать к нестандартным климатическим условиям, а строительство энергокомплексов в Арктике обходится инвесторам дороже обычного. Тем не менее, в Гренландии, например, почти 3/4 электричества производится при помощи устойчивых технологий.
Во-вторых, дорогостоящая разработка новых газовых и нефтяных месторождений в регионе становится всё более рациональным выбором для добывающих компаний. Но не обходится и без дополнительных ограничений: речь не только о протестах со стороны экологов и организаций коренных народов или замедлении реализации проектов в России, но и о том, что мировые гиганты в сфере страхования планируют не поддерживать добычу ископаемых видов топлива в Арктике.
На перспективы освоения арктических энергоресурсов влияет целая комбинация факторов, в т.ч. снижение приемлемости логистических рисков после череды шоков на мировых рынках, поиск Европой и её партнёрами новых надёжных поставщиков сырья и беспрецедентно ускоренная переориентация на устойчивые источники энергии, меры по достижению нулевого баланса углеродных выбросов, а также планы по избавлению региона от зависимости от топлива, наносящего вред уникальным экосистемам высоких широт. В результате можно выделить два небезынтересных тренда.
Во-первых, среди всех ВИЭ для обеспечения потребностей самих арктических областей наиболее востребована энергия ветра. Несмотря на отличный ветряной потенциал прибрежных зон, технические решения приходится адаптировать к нестандартным климатическим условиям, а строительство энергокомплексов в Арктике обходится инвесторам дороже обычного. Тем не менее, в Гренландии, например, почти 3/4 электричества производится при помощи устойчивых технологий.
Во-вторых, дорогостоящая разработка новых газовых и нефтяных месторождений в регионе становится всё более рациональным выбором для добывающих компаний. Но не обходится и без дополнительных ограничений: речь не только о протестах со стороны экологов и организаций коренных народов или замедлении реализации проектов в России, но и о том, что мировые гиганты в сфере страхования планируют не поддерживать добычу ископаемых видов топлива в Арктике.
Кризис зеленой повестки: между декарбонизацией и энергобезопасностью
Чтобы удержать рост мировой температуры в пределах 1,5-2°C, выбросы парниковых газов должны начать сокращаться после 2025 года. Такое обещания дали 197 стран-участниц саммита COP26 в ноябре прошлого года в Глазго. Речь тогда шла об отказе от субсидий на ископаемое топливо. Но взлет цен в результате энергетического кризиса, начавшегося осенью 2021 года, и усугубившегося из-за событий вокруг России и Украины, спровоцировал новые субсидии и снижение налогов на ископаемое топливо — что, наоборот, стимулировало его потребление.
«Все указывает на увеличивающийся разрыв между политическими амбициями, климатическими целями и реальностью нынешней энергетической системы», — считают эксперты Международного энергетического агентства (МЭА).
Если раньше энергокризис был вызван ростом цен на газ из-за увеличения его потребления, то его вторую — нынешнюю — фазу можно назвать «угольной»: Китай открывает угольные шахты, Индия также наращивает добычу угля, Германия и Италия планируют возобновить работу закрытых угольных электростанций.
В прошлом году уголь обеспечил 36,5% мировой электроэнергии (а вместе с газом — 59%), а вся чистая энергетика, в которую входит не только солнце и ветер, но и атомная, гидро- и биоэнергетика, — 38%. Темпы роста выбросов СО2 (7%) в прошлом году оказались самыми высокими с 2010-го.
К новому климатическому саммиту СОР27 в ноябре, страны должны представить в ООН обновленные планы по борьбе с климатическим кризисом. Но добиться международного сотрудничества в ситуации жесткого политического противостояния будет вряд ли возможно, считают эксперты.
src
Чтобы удержать рост мировой температуры в пределах 1,5-2°C, выбросы парниковых газов должны начать сокращаться после 2025 года. Такое обещания дали 197 стран-участниц саммита COP26 в ноябре прошлого года в Глазго. Речь тогда шла об отказе от субсидий на ископаемое топливо. Но взлет цен в результате энергетического кризиса, начавшегося осенью 2021 года, и усугубившегося из-за событий вокруг России и Украины, спровоцировал новые субсидии и снижение налогов на ископаемое топливо — что, наоборот, стимулировало его потребление.
«Все указывает на увеличивающийся разрыв между политическими амбициями, климатическими целями и реальностью нынешней энергетической системы», — считают эксперты Международного энергетического агентства (МЭА).
Если раньше энергокризис был вызван ростом цен на газ из-за увеличения его потребления, то его вторую — нынешнюю — фазу можно назвать «угольной»: Китай открывает угольные шахты, Индия также наращивает добычу угля, Германия и Италия планируют возобновить работу закрытых угольных электростанций.
В прошлом году уголь обеспечил 36,5% мировой электроэнергии (а вместе с газом — 59%), а вся чистая энергетика, в которую входит не только солнце и ветер, но и атомная, гидро- и биоэнергетика, — 38%. Темпы роста выбросов СО2 (7%) в прошлом году оказались самыми высокими с 2010-го.
К новому климатическому саммиту СОР27 в ноябре, страны должны представить в ООН обновленные планы по борьбе с климатическим кризисом. Но добиться международного сотрудничества в ситуации жесткого политического противостояния будет вряд ли возможно, считают эксперты.
src
