Hlýtt loftslag fyrir nýsköpun. Baráttan gegn hlýnun jarðar þróar tækni
Loftslagsbreytingar eru ein af þeim heimsógnunum sem oftast er vísað til. Það er óhætt að segja að um þessar mundir tekur nánast allt sem verið er að búa til, byggja, byggja og skipuleggja í þróuðum löndum mið af hnattrænni hlýnun og losun gróðurhúsalofttegunda í stórum stíl.
Sennilega mun enginn neita því að kynning á vanda loftslagsbreytinga hefur meðal annars leitt til mikils hvata til þróunar nýrrar tækni. Við höfum skrifað og munum skrifa margoft um næstu skrá yfir nýtni sólarrafhlaða, endurbætur á vindmyllum eða leit að skynsamlegum aðferðum til að geyma og dreifa orku frá endurnýjanlegum orkugjöfum.
Samkvæmt margítrekað vitnað í milliríkjanefnd um loftslagsbreytingar (IPCC) erum við að fást við hlýnandi loftslagskerfi sem stafar aðallega af aukinni losun gróðurhúsalofttegunda og aukningu á styrk gróðurhúsalofttegunda í andrúmsloftinu. Niðurstöður líkana sem IPCC áætlaði benda til þess að til að eiga möguleika á að takmarka hlýnun við minna en 2°C þurfi losun á jörðinni að ná hámarki fyrir 2020 og síðan haldast í 50-80% árið 2050.
Með núlllosun í hausnum á mér
Tækniframfarir knúnar áfram af – við skulum kalla það víðar – „loftslagsvitund“ eru í fyrsta lagi áherslan á orkuframleiðslu og neysluhagkvæmnivegna þess að minnkun orkunotkunar getur haft veruleg áhrif á losun gróðurhúsalofttegunda.
Annað er stuðningur við mikla möguleika, svo sem lífeldsneyti i vindorku.
Í þriðja lagi - rannsóknir og tækninýjungarnauðsynlegt til að tryggja lágkolefnisvalkosti í framtíðinni.
Fyrsta skilyrðið er þróun núlllosunartækni. Ef tæknin getur ekki virkað án útblásturs, þá ætti að minnsta kosti úrgangurinn sem losaður er að vera hráefni til annarra ferla (endurvinnslu). Þetta er tæknileg einkunnarorð vistfræðilegrar siðmenningar sem við byggjum baráttu okkar gegn hlýnun jarðar á.
Í dag er hagkerfi heimsins í raun háð bílaiðnaðinum. Sérfræðingar tengja vistvænar vonir sínar við þetta. Þó ekki sé hægt að segja að þær séu losunarlausar gefa þær vissulega ekki frá sér útblástursloft á þeim stað sem þær hreyfast. Að stjórna losun á staðnum er talið auðveldara og ódýrara, jafnvel þegar kemur að brennslu jarðefnaeldsneytis. Þess vegna hefur mikið fé verið varið undanfarin ár í nýsköpun og þróun rafknúinna farartækja – líka í Póllandi.
Auðvitað er best að seinni hluti kerfisins sé líka útblásturslaus – framleiðsla á raforku sem bíllinn notar af netinu. Hins vegar er hægt að uppfylla þetta skilyrði smám saman með því að skipta orkunni í . Því er rafbíll á ferð í Noregi, þar sem megnið af rafmagninu kemur frá vatnsaflsvirkjunum, þegar nærri núlllosun.
Loftslagsvitundin nær þó dýpra, til dæmis í ferlum og efnum til framleiðslu og endurvinnslu á dekkjum, yfirbyggingum bíla eða rafgeyma. Það er enn hægt að gera betur á þessum sviðum, en - eins og lesendur MT eru vel meðvitaðir - eiga höfundar tækni- og efnisnýjunga sem við heyrum um nánast á hverjum degi umhverfiskröfur djúpar rætur í höfðinu.
Bygging á 30 hæða einingabyggingu í Kína
Þau eru jafn mikilvæg í hagkvæmni og orkuútreikningum og farartæki. húsin okkar. Byggingar eyða 32% af orku heimsins og bera ábyrgð á 19% af losun gróðurhúsalofttegunda, samkvæmt skýrslum Global Economic and Climate Commission (GCEC). Auk þess er byggingargeirinn með 30-40% af þeim úrgangi sem eftir er í heiminum.
Þú getur séð hversu mikið byggingariðnaðurinn þarfnast grænnar nýsköpunar. Ein þeirra er til dæmis aðferðin við einingabyggingu z forsmíðaðir þættir (þótt satt að segja sé þetta nýjung sem hefur verið þróuð í áratugi). Aðferðirnar sem gerðu Broad Group kleift að byggja 30 hæða hótel í Kína á fimmtán dögum (2), hagræða framleiðslu og draga úr umhverfisáhrifum. Sem dæmi má nefna að næstum 100% endurunnið stál er notað í byggingariðnaði og framleiðsla á 122 einingum í verksmiðjunni hefur dregið verulega úr byggingarúrgangi.
Fáðu meira út úr sólinni
Eins og greiningar á breskum vísindamönnum frá háskólanum í Oxford á síðasta ári sýndu, árið 2027 gætu allt að 20% af raforku sem neytt er í heiminum komið frá ljósvakakerfi (3). Tækniframfarir auk þess að yfirstíga fjöldanotkunarhindranir gera það að verkum að raforkukostnaður sem framleiddur er á þennan hátt lækkar svo hratt að hún verður brátt ódýrari en orka frá hefðbundnum orkugjöfum.
Frá því á níunda áratugnum hefur verð á ljósaplötur lækkað um 80% á ári. Rannsóknir eru enn í gangi til að bæta skilvirkni frumna. Ein af nýjustu skýrslum á þessu sviði er árangur vísindamanna frá George Washington háskólanum, sem tókst að smíða sólarplötu með 44,5% nýtni. Tækið notar ljósafhlöður (PVC), þar sem linsur einbeita sér að geislum sólarinnar að frumu sem er minna en 1 mm að flatarmáli.2, og samanstendur af nokkrum samtengdum frumum, sem saman fanga nánast alla orku frá litróf sólarljóssins. Áður var þ.m.t. Sharp hefur tekist að ná yfir 40% nýtni í sólarsellum með því að nota svipaða tækni - að útbúa spjöldin með Fresnel linsum sem einblína á ljósið sem lendir á spjaldinu.
Sólin er "fangin" í stórborginni
Önnur hugmynd til að gera sólarplötur skilvirkari er að kljúfa sólarljósið áður en það lendir á spjöldum. Staðreyndin er sú að frumur sem eru hannaðar sérstaklega fyrir skynjun einstakra lita litrófsins gætu "safnað" ljóseindum á skilvirkari hátt. Vísindamenn við Tækniháskólann í Kaliforníu sem vinna að þessari lausn vonast til að fara yfir 50 prósenta skilvirkniþröskuld fyrir sólarrafhlöður.
Orka með hærri stuðul
Í tengslum við uppbyggingu endurnýjanlegra orkugjafa er unnið að þróun svokallaðs. snjallorkunet -. Endurnýjanlegir orkugjafar eru dreifðir orkugjafar, þ.e. einingaafl er venjulega minna en 50 MW (hámark 100), sett upp nálægt endanlegum viðtakanda orku. Hins vegar, með nægilega miklum fjölda uppsprettna dreifðum yfir lítið svæði raforkukerfisins, og þökk sé þeim tækifærum sem netkerfi bjóða upp á, verður það hagkvæmt að sameina þessar uppsprettur í eitt rekstrarstýrt kerfi og búa til "sýndarorkuver ». Markmið þess er að einbeita dreifðri framleiðslu í eitt röklega tengt net og auka tæknilega og efnahagslega hagkvæmni raforkuframleiðslu. Dreifð framleiðsla sem staðsett er í nálægð við orkuneytendur getur einnig notað staðbundnar eldsneytisauðlindir, þar með talið lífeldsneyti og endurnýjanlega orku, og jafnvel bæjarúrgang.
Þetta ætti að gegna mikilvægu hlutverki við gerð sýndarvirkjana. orkugeymsla, sem gerir kleift að laga orkuframleiðslu að daglegum breytingum á eftirspurn neytenda. Venjulega eru slík geymir rafhlöður eða ofurþéttar. Dælugeymslur geta gegnt svipuðu hlutverki. Mikil vinna er í gangi við að þróa nýja tækni til að geyma orku, til dæmis í bráðnu salti eða nota rafgreiningarframleiðslu á vetni.
Athyglisvert er að bandarísk heimili neyta sama magns af rafmagni í dag og þau gerðu árið 2001. Þetta eru gögn sveitarfélaga sem bera ábyrgð á orkustjórnun, birt um áramótin 2013 og 2014, segir í frétt Associated Press. Samkvæmt sérfræðingum sem stofnunin vitnar í er þetta einkum vegna nýrrar tækni, sparnaðar og bættrar orkunýtni heimilistækja. Samkvæmt samtökum heimilistækjaframleiðenda hefur meðalorkunotkun loftræstitækja sem eru algeng í Bandaríkjunum lækkað um allt að 2001% síðan 20. Orkunotkun allra heimilistækja hefur minnkað að sama skapi, þar á meðal sjónvörp með LCD eða LED skjáum sem eyða allt að 80% minni orku en gamall búnaður!
Ein af bandarískum ríkisstofnunum útbjó greiningu þar sem þær báru saman ýmsar sviðsmyndir fyrir þróun orkujafnvægis nútímasiðmenningar. Þar sem spáð var mikilli mettun hagkerfisins með upplýsingatæknitækni, fylgdi það að árið 2030 var aðeins hægt í Bandaríkjunum að draga úr orkunotkun um jafnmikið og rafmagn sem framleitt er í þrjátíu 600 megavatta orkuverum. Hvort sem við rekjum það til sparnaðar eða, almennt séð, umhverfi jarðar og loftslagi, þá er jafnvægið nokkuð jákvætt.
