Iklim yang hangat untuk inovasi. Perang melawan pemanasan global mengembangkan teknologi

Perubahan iklim adalah salah satu ancaman global yang paling sering dikutip. Kita dapat dengan aman mengatakan bahwa saat ini, hampir semua yang sedang dibuat, dibangun, dibangun, dan direncanakan di negara maju memperhitungkan masalah pemanasan global dan emisi gas rumah kaca dalam skala besar.

Mungkin, tidak ada yang akan menyangkal bahwa publisitas masalah perubahan iklim telah menyebabkan, antara lain, dorongan kuat untuk pengembangan teknologi baru. Kami telah berkali-kali menulis dan akan menulis tentang rekor efisiensi panel surya berikutnya, peningkatan turbin angin, atau pencarian metode cerdas untuk menyimpan dan mendistribusikan energi dari sumber terbarukan.

Menurut Panel Antarpemerintah tentang Perubahan Iklim (IPCC) yang berulang kali dikutip, kita berhadapan dengan sistem iklim yang memanas, yang terutama disebabkan oleh peningkatan emisi gas rumah kaca dan peningkatan konsentrasi gas rumah kaca di atmosfer. Hasil model yang diperkirakan oleh IPCC menunjukkan bahwa untuk memiliki peluang membatasi pemanasan hingga kurang dari 2°C, emisi global harus mencapai puncaknya sebelum tahun 2020 dan kemudian dipertahankan pada 50-80% pada tahun 2050.

Dengan nol emisi di kepalaku

Kemajuan teknologi yang didorong oleh – sebut saja secara lebih luas – “kesadaran iklim” adalah, pertama, penekanan pada produksi energi dan efisiensi konsumsikarena pengurangan penggunaan energi dapat berdampak signifikan terhadap emisi gas rumah kaca.

Yang kedua adalah dukungan dari potensi tinggi, seperti biofuel i energi angin.

Ketiga - penelitian dan inovasi teknologidiperlukan untuk mengamankan opsi rendah karbon di masa depan.

Keharusan pertama adalah pembangunan teknologi emisi nol. Jika teknologi tidak dapat bekerja tanpa emisi, maka setidaknya limbah yang dikeluarkan harus menjadi bahan baku untuk proses lainnya (daur ulang). Ini adalah moto teknologi peradaban ekologi di mana kita membangun perjuangan kita melawan pemanasan global.

Saat ini, perekonomian dunia sebenarnya bergantung pada industri otomotif. Para ahli menghubungkan harapan lingkungan mereka dengan ini. Meski tidak bisa dikatakan bebas emisi, namun dipastikan tidak mengeluarkan gas buang di tempat mereka bergerak. Mengontrol emisi in situ dianggap lebih mudah dan lebih murah, bahkan dalam hal pembakaran bahan bakar fosil. Inilah sebabnya mengapa banyak uang telah dihabiskan dalam beberapa tahun terakhir untuk inovasi dan pengembangan kendaraan listrik – juga di Polandia.

Tentu saja, yang terbaik adalah bagian kedua dari sistem ini juga bebas emisi – produksi listrik yang digunakan mobil dari jaringan listrik. Namun, kondisi ini secara bertahap dapat dipenuhi dengan mengalihkan energi ke . Oleh karena itu, mobil listrik yang bepergian di Norwegia, di mana sebagian besar listriknya berasal dari pembangkit listrik tenaga air, sudah mendekati nol emisi.

Namun, kesadaran iklim masuk lebih dalam, misalnya dalam proses dan bahan untuk produksi dan daur ulang ban, badan mobil, atau baterai. Masih ada ruang untuk perbaikan di area ini, tetapi - seperti yang sangat disadari oleh pembaca MT - para penulis inovasi teknologi dan material yang kita dengar hampir setiap hari memiliki persyaratan lingkungan yang mengakar kuat di kepala mereka.

Pembangunan gedung modular 30 lantai di Cina

Mereka sama pentingnya dalam perhitungan ekonomi dan energi seperti kendaraan. rumah kita. Menurut laporan Komisi Ekonomi dan Iklim Global (GCEC), bangunan mengkonsumsi 32% energi dunia dan bertanggung jawab atas 19% emisi gas rumah kaca. Selain itu, sektor konstruksi menyumbang 30-40% dari limbah yang tersisa di dunia.

Anda dapat melihat betapa industri konstruksi membutuhkan inovasi hijau. Salah satunya adalah, misalnya, metode konstruksi modular z elemen prefabrikasi (walaupun, terus terang, ini adalah inovasi yang telah dikembangkan selama beberapa dekade). Metode yang memungkinkan Grup Luas untuk membangun hotel 30 lantai di Cina dalam lima belas hari (2), mengoptimalkan produksi dan mengurangi dampak lingkungan. Misalnya, hampir 100% baja daur ulang digunakan dalam konstruksi, dan produksi 122 modul di pabrik telah secara signifikan mengurangi jumlah limbah konstruksi.

Dapatkan lebih banyak dari matahari

Seperti yang ditunjukkan oleh analisis ilmuwan Inggris tahun lalu dari Universitas Oxford, pada tahun 2027, hingga 20% listrik yang dikonsumsi di dunia dapat berasal dari sistem fotovoltaik (3). Kemajuan teknologi ditambah mengatasi hambatan untuk penggunaan massal berarti bahwa biaya listrik yang dihasilkan dengan cara ini turun begitu cepat sehingga akan segera lebih murah daripada energi dari sumber konvensional.

Sejak tahun 80-an, harga panel fotovoltaik telah turun sekitar 10% per tahun. Penelitian masih terus dilakukan untuk ditingkatkan efisiensi sel. Salah satu laporan terbaru di bidang ini adalah pencapaian ilmuwan dari Universitas George Washington, yang berhasil membangun panel surya dengan efisiensi 44,5%. Perangkat ini menggunakan photovoltaic concentrators (PVC), di mana lensa memfokuskan sinar matahari ke sel dengan luas kurang dari 1 mm.², dan terdiri dari beberapa sel yang saling berhubungan, yang bersama-sama menangkap hampir semua energi dari spektrum sinar matahari. Sebelumnya, termasuk Sharp telah mampu mencapai efisiensi lebih dari 40% dalam sel surya dengan menggunakan teknik serupa, melengkapi panel dengan lensa Fresnel yang memfokuskan cahaya yang mengenai panel.

Matahari "tertangkap" di kota besar

Ide lain untuk membuat panel surya lebih efisien adalah membagi sinar matahari sebelum mengenai panel. Faktanya adalah bahwa sel yang dirancang khusus untuk persepsi warna individu dari spektrum dapat lebih efektif "mengumpulkan" foton. Para ilmuwan dari Institut Teknologi Universitas California, yang sedang mengerjakan solusi ini, berharap dapat melampaui ambang batas efisiensi 50 persen untuk panel surya.

Energi dengan koefisien yang lebih tinggi

Sehubungan dengan pengembangan sumber energi terbarukan, pekerjaan sedang dilakukan untuk mengembangkan apa yang disebut. jaringan energi pintar -. Sumber energi terbarukan adalah sumber terdistribusi, yaitu daya unit biasanya kurang dari 50 MW (maksimum 100), dipasang di dekat penerima energi akhir. Namun, dengan jumlah sumber yang cukup besar yang tersebar di area kecil sistem tenaga, dan berkat peluang yang ditawarkan oleh jaringan, menjadi menguntungkan untuk menggabungkan sumber-sumber ini menjadi satu sistem yang dikendalikan oleh operator, menciptakan "pembangkit listrik virtual ». Tujuannya adalah untuk memusatkan pembangkit terdistribusi ke dalam satu jaringan yang terhubung secara logis, meningkatkan efisiensi teknis dan ekonomi pembangkit listrik. Pembangkit terdistribusi yang terletak di dekat konsumen energi juga dapat menggunakan sumber daya bahan bakar lokal, termasuk biofuel dan energi terbarukan, dan bahkan limbah kota.

Ini harus memainkan peran penting dalam penciptaan pembangkit listrik virtual. penyimpanan energi, memungkinkan pembangkit listrik untuk disesuaikan dengan perubahan harian dalam permintaan konsumen. Biasanya, reservoir tersebut adalah baterai atau superkapasitor. Pembangkit listrik penyimpanan yang dipompa dapat memainkan peran yang sama. Pekerjaan intensif sedang dilakukan untuk mengembangkan teknologi baru untuk menyimpan energi, misalnya, dalam garam cair atau menggunakan produksi hidrogen secara elektrolitik.

Menariknya, rumah tangga Amerika mengkonsumsi jumlah listrik yang sama hari ini seperti yang mereka lakukan pada tahun 2001. Ini adalah data pemerintah daerah yang bertanggung jawab atas pengelolaan energi, yang diterbitkan pada pergantian tahun 2013 dan 2014, lapor Associated Press. Menurut para ahli yang dikutip oleh badan tersebut, ini terutama disebabkan oleh teknologi baru, penghematan dan peningkatan efisiensi energi peralatan rumah tangga. Menurut Asosiasi Produsen Peralatan Rumah Tangga, konsumsi energi rata-rata peralatan AC yang umum di AS telah turun sebanyak 2001% sejak 20. Konsumsi daya semua peralatan rumah tangga telah dikurangi pada tingkat yang sama, termasuk TV dengan layar LCD atau LED yang mengkonsumsi energi hingga 80% lebih sedikit daripada peralatan lama!

Salah satu lembaga pemerintah AS menyiapkan analisis di mana mereka membandingkan berbagai skenario untuk pengembangan keseimbangan energi peradaban modern. Dari sini, memprediksi kejenuhan ekonomi yang tinggi dengan teknologi TI, diikuti bahwa pada tahun 2030 hanya di AS dimungkinkan untuk mengurangi konsumsi energi dengan jumlah yang sama dengan listrik yang dihasilkan oleh tiga puluh pembangkit listrik 600 megawatt. Apakah kita menghubungkannya dengan penghematan atau, lebih umum, dengan lingkungan dan iklim Bumi, keseimbangannya cukup positif.