Clima càlid per a la innovació. La lluita contra l'escalfament global desenvolupa tecnologia

El canvi climàtic és una de les amenaces globals més citades. Podem dir amb seguretat que en l'actualitat, gairebé tot el que s'està creant, construint, construint i planificant als països desenvolupats té en compte el problema de l'escalfament global i les emissions de gasos d'efecte hivernacle a gran escala.

Probablement, ningú negarà que la publicitat del problema del canvi climàtic ha comportat, entre altres coses, un fort impuls al desenvolupament de noves tecnologies. Hem escrit i escriurem moltes vegades sobre el proper rècord d'eficiència de plaques solars, la millora dels aerogeneradors o la recerca de mètodes intel·ligents d'emmagatzematge i distribució d'energia procedent de fonts renovables.

Segons el citat Grup Intergovernamental sobre el Canvi Climàtic (IPCC), estem davant d'un sistema climàtic que s'escalfa, principalment causat per un augment de les emissions de gasos d'efecte hivernacle i un augment de la concentració de gasos d'efecte hivernacle a l'atmosfera. Els resultats del model estimats per l'IPCC suggereixen que per tenir la possibilitat de limitar l'escalfament a menys de 2 °C, les emissions globals han d'arribar al màxim abans del 2020 i després mantenir-se al 50-80% el 2050.

Amb zero emissions al cap

Els avenços tecnològics impulsats per, diguem-ho de manera més àmplia, la "consciència climàtica" són, en primer lloc, l'èmfasi en eficiència en la producció i el consum d'energiaperquè reduir l'ús d'energia pot tenir un impacte important en les emissions de gasos d'efecte hivernacle.

El segon és el suport d'alt potencial, com ara biocombustible i energia eòlica.

En tercer lloc - recerca i innovació tecnològicanecessaris per garantir opcions baixes en carboni en el futur.

El primer imperatiu és el desenvolupament tecnologies d'emissió zero. Si la tecnologia no pot funcionar sense emissions, almenys els residus emesos han de ser una matèria primera per a altres processos (reciclatge). Aquest és el lema tecnològic de la civilització ecològica sobre el qual construïm la nostra lluita contra l'escalfament global.

Actualment, l'economia mundial depèn en realitat de la indústria de l'automòbil. Els experts vinculen les seves esperances ecològiques amb això. Encara que no es pot dir que siguin lliures d'emissions, certament no emeten gasos d'escapament al lloc on es mouen. Controlar les emissions in situ es considera més fàcil i econòmic, fins i tot quan es tracta de cremar combustibles fòssils. És per això que els darrers anys s'han gastat molts diners en innovació i desenvolupament de vehicles elèctrics, també a Polònia.

Per descomptat, el millor és que la segona part del sistema també estigui lliure d'emissions: la producció d'electricitat que el cotxe utilitza des de la xarxa. Tanmateix, aquesta condició es pot complir gradualment canviant l'energia a . Per tant, un cotxe elèctric que viatja per Noruega, on la major part de l'electricitat prové de les centrals hidroelèctriques, ja s'acosta a zero emissions.

No obstant això, la consciència climàtica s'aprofundeix, per exemple, en els processos i materials per a la producció i el reciclatge de pneumàtics, carrosseries o bateries. Encara hi ha marge de millora en aquests àmbits, però -com ben saben els lectors de MT- els autors de les innovacions tecnològiques i materials de les quals escoltem gairebé cada dia tenen exigències mediambientals molt arrelades al cap.

Construcció d'un edifici modular de 30 pisos a la Xina

Són tan importants en els càlculs econòmics i energètics com els vehicles. les nostres cases. Els edificis consumeixen el 32% de l'energia mundial i són responsables del 19% de les emissions de gasos d'efecte hivernacle, segons els informes de la Comissió Econòmica i Climàtica Global (GCEC). A més, el sector de la construcció representa el 30-40% dels residus que queden al món.

Podeu veure com el sector de la construcció necessita innovació verda. Un d'ells és, per exemple, el mètode de construcció modular z elements prefabricats (tot i que, francament, es tracta d'una innovació que s'ha desenvolupat durant dècades). Els mètodes que van permetre a Broad Group construir un hotel de 30 pisos a la Xina en quinze dies (2), optimitzar la producció i reduir l'impacte ambiental. Per exemple, gairebé el 100% d'acer reciclat s'utilitza a la construcció, i la producció de 122 mòduls a la fàbrica ha reduït significativament la quantitat de residus de construcció.

Treu més el sol

Com van demostrar les anàlisis de l'any passat de científics britànics de la Universitat d'Oxford, l'any 2027, fins a un 20% de l'electricitat consumida al món pot provenir de sistemes fotovoltaics (3). Els avenços tecnològics i la superació de barreres a l'ús massiu fan que el cost de l'electricitat generada d'aquesta manera baixi tan ràpidament que aviat serà més barata que l'energia de fonts convencionals.

Des de la dècada de 80, els preus dels panells fotovoltaics han baixat al voltant d'un 10% anual. La investigació encara està en curs per millorar eficiència cel·lular. Un dels últims informes en aquest àmbit és l'assoliment dels científics de la Universitat George Washington, que van aconseguir construir un panell solar amb una eficiència del 44,5%. El dispositiu utilitza concentradors fotovoltaics (PVC), en els quals les lents enfocan els raigs solars en una cèl·lula amb una àrea de menys d'1 mm.², i consta de diverses cèl·lules interconnectades, que juntes capturen gairebé tota l'energia de l'espectre de la llum solar. Anteriorment, incl. Sharp ha estat capaç d'aconseguir més d'un 40% d'eficiència en cèl·lules solars mitjançant una tècnica similar, equipant els panells amb lents de Fresnel que enfocan la llum que arriba al panell.

El sol està "atrapat" a la gran ciutat

Una altra idea per fer que els panells solars siguin més eficients és dividir la llum solar abans que arribi als panells. El fet és que les cèl·lules dissenyades específicament per a la percepció de colors individuals de l'espectre podrien "recollir" fotons de manera més eficaç. Els científics de l'Institut Tecnològic de la Universitat de Califòrnia que estan treballant en aquesta solució esperen superar el llindar d'eficiència del 50 per cent dels panells solars.

Energia amb un coeficient més alt

En relació amb el desenvolupament de les energies renovables, s'està treballant per desenvolupar l'anomenada. xarxes energètiques intel·ligents -. Les fonts d'energia renovables són fonts distribuïdes, és a dir. La potència de la unitat sol ser inferior a 50 MW (màxim 100), instal·lada prop del destinatari final de l'energia. Tanmateix, amb un nombre prou gran de fonts disperses en una petita àrea del sistema elèctric, i gràcies a les oportunitats que ofereixen les xarxes, resulta avantatjós combinar aquestes fonts en un sistema controlat per l'operador, creant "central elèctrica virtual ». El seu objectiu és concentrar la generació distribuïda en una xarxa connectada lògicament, augmentant l'eficiència tècnica i econòmica de la generació elèctrica. La generació distribuïda situada molt a prop dels consumidors d'energia també pot utilitzar els recursos locals de combustible, inclosos els biocombustibles i les energies renovables, i fins i tot els residus municipals.

Això hauria de tenir un paper important en la creació de centrals elèctriques virtuals. emmagatzematge d'energia, permetent que la generació d'energia s'adapti als canvis quotidians de la demanda dels consumidors. Normalment, aquests dipòsits són bateries o supercondensadors. Les centrals elèctriques d'emmagatzematge per bombeig poden tenir un paper similar. S'està treballant intensament per desenvolupar noves tecnologies per emmagatzemar energia, per exemple, en sal fosa o utilitzant la producció electrolítica d'hidrogen.

Curiosament, les llars nord-americanes consumeixen avui la mateixa quantitat d'electricitat que l'any 2001. Aquestes són les dades dels governs locals responsables de la gestió energètica, publicades a finals de 2013 i 2014, informa l'Associated Press. Segons els experts citats per l'agència, això es deu principalment a les noves tecnologies, l'estalvi i la millora de l'eficiència energètica dels electrodomèstics. Segons l'Associació de Fabricants d'Electrodomèstics, el consum mitjà d'energia dels aparells d'aire condicionat habituals als EUA ha baixat fins a un 2001% des del 20. El consum d'energia de tots els electrodomèstics s'ha reduït en la mateixa mesura, inclosos els televisors amb pantalles LCD o LED que consumeixen fins a un 80% menys d'energia que els equips antics!

Una de les agències governamentals dels EUA va preparar una anàlisi en la qual comparava diversos escenaris per al desenvolupament del balanç energètic de la civilització moderna. D'això, pronosticant una alta saturació de l'economia amb les tecnologies de la informació, es va derivar que l'any 2030 només als EUA es podia reduir el consum d'energia en una quantitat igual a l'electricitat generada per trenta centrals elèctriques de 600 megawatts. Tant si ho atribuïm a l'estalvi com, de manera més general, al medi ambient i al clima de la Terra, el balanç és força positiu.