Nabag-o nga enerhiya - kini iya sa ika-XNUMX nga siglo

Ang BP Statistical Review sa World Energy website nagpakita nga sa 2030, ang global nga konsumo sa enerhiya mahimong mga ikatulo nga mas taas kaysa karon nga lebel. Busa, ang tinguha sa mga naugmad nga mga nasud mao ang pagtagbo sa nagkadako nga panginahanglan uban ang berde nga teknolohiya gikan sa renewable sources (RES).

1. Offshore wind farm

Sa Poland, sa 2020, 19% sa enerhiya kinahanglan nga gikan sa ingon nga mga tinubdan. Sa kasamtangan nga mga kahimtang, kini dili barato nga enerhiya, mao nga kini nag-uswag nag-una salamat sa pinansyal nga suporta sa mga estado.

Sumala sa usa ka pagtuki sa 2013 sa Renewable Energy Institute, ang gasto sa pagprodyus og 1 MWh renewable energy nagkalainlain, depende sa tinubdan, gikan sa 200 ngadto sa 1500 ka zloty.

Alang sa pagtandi, ang pakyawan nga presyo sa 1 MWh sa elektrisidad sa 2012 gibana-bana nga 200 zlotys. Ang labing barato nga kapilian sa kini nga mga pagtuon mao ang pagkuha sa enerhiya gikan sa daghang mga tanum nga pagkasunog sa gasolina, i.e. co-combustion ug landfill gas. Ang labing mahal nga enerhiya makuha gikan sa tubig ug init nga tubig.

Ang labing ilado ug makita nga mga porma sa renewable energy sources, i.e. wind turbines (1) ug solar panels (2), mas mahal. Bisan pa, sa taas nga termino, ang mga presyo sa karbon ug, pananglitan, ang nukleyar nga enerhiya dili kalikayan nga mosaka. Ang lainlaing mga pagtuon (pananglitan, usa ka pagtuon nga gihimo sa grupo sa RWE kaniadtong 2012) nagpakita nga ang "konserbatibo" ug "nasyonal" nga mga kategorya, pananglitan. tinubdan sa enerhiya mahimong mas mahal sa kadugayan (3).

Ug kini maghimo sa nabag-o nga enerhiya nga usa ka alternatibo dili lamang sa kinaiyahan, apan usab sa ekonomiya. Usahay makalimtan nga ang fossil fuels dako sab og subsidyo sa gobyerno, ug ang ilang mga presyo kasagarang wala magtagad sa negatibong epekto niini sa kinaiyahan.

Solar-water-wind cocktail

Niadtong 2009, ang mga propesor nga si Mark Jacobson (Stanford University) ug Mark DeLucchi (UC Davis) nagpatik sa usa ka artikulo sa Scientific American nga nangatarongan nga sa 2030 ang tibuok kalibutan mahimong mobalhin sa renewable energy. Sa tingpamulak sa 2013, gisubli nila ang ilang mga kalkulasyon alang sa estado sa Amerika sa New York.

Sa ilang opinyon, mahimo niyang biyaan sa dili madugay ang mga fossil fuel. Kini mabag-o nga mga tinubdan posible nga makuha ang enerhiya nga gikinahanglan alang sa transportasyon, industriya ug populasyon. Ang enerhiya magagikan sa gitawag nga WWS mixture (hangin, tubig, adlaw - hangin, tubig, adlaw).

Mokabat sa 40 porsyento sa enerhiya ang magagikan sa offshore wind farms, diin hapit trese ka libo ang kinahanglan nga ipakatap. Sa yuta kinahanglan nimo labaw pa sa 4 ka tawo. turbine nga maghatag ug laing 10 porsyento sa enerhiya. Ang sunod nga 10 porsyento magagikan sa hapit XNUMX nga mga umahan sa solar nga adunay teknolohiya nga konsentrasyon sa radiation.

Ang naandan nga photovoltaic installations magdugang og 10 porsyento sa usag usa. Laing 18 porsyento ang magagikan sa solar installations sa mga balay, publikong mga bilding ug corporate headquarters. Ang nawala nga enerhiya mapuno sa geothermal plants, hydroelectric power plants, tidal generators ug uban pang renewable energy sources.

Gikalkula kana sa mga siyentipiko pinaagi sa paggamit sa usa ka sistema nga gibase sa renewable energy panginahanglan sa enerhiya—salamat sa mas dako nga episyente sa maong sistema—mous-os sa tibuok estado sa mga 37 porsyento, ug ang presyo sa enerhiya mo-stabilize.

Daghang mga trabaho ang mabuhat kaysa mawala tungod kay ang tanan nga kusog himuon sa estado. Dugang pa, gibanabana nga mga 4 ka libo ka mga tawo ang mamatay matag tuig tungod sa pagkunhod sa polusyon sa hangin. mas gamay nga mga tawo ug ang gasto sa polusyon mous-os ug $33 bilyon sa usa ka tuig.

3. Presyo sa enerhiya hangtod sa 2050 – pagtuon sa RWE

Kini nagpasabot nga ang tibuok nga puhunan mobayad sa gibana-bana nga 17 ka tuig. Posible nga kini mahimong mas paspas, tungod kay ang estado makabaligya sa bahin sa enerhiya. Ang mga opisyal ba sa New York State nag-ambit sa pagkamalaumon niini nga mga pagbanabana? Sa akong hunahuna gamay nga oo ug gamay nga dili.

Human sa tanan, dili nila "ihulog" ang tanan aron mahimo ang proposal nga usa ka kamatuoran, apan sila usab sa walay duhaduha namuhunan sa mga teknolohiya sa produksyon Mabag-o nga kusog. Si kanhi New York City Mayor Michael Bloomberg mipahibalo pipila ka bulan ang milabay nga ang kinadak-ang landfill sa kalibutan, Freshkills Park sa Staten Island, himoong usa sa pinakadako nga solar power plants.

Diin ang basura sa New York madunot, 10 megawatts sa enerhiya ang magama. Ang nahabilin nga teritoryo sa Freshkills, o hapit 600 ka ektarya, himuon nga berde nga mga lugar nga parke.

Asa na ang renewable rules?

Daghang mga nasud ang nag-uswag na sa usa ka berde nga kaugmaon. Ang mga nasud sa Scandinavia dugay nang milapas sa 50 porsyento nga threshold alang sa pagkuha sa enerhiya gikan sa mabag-o nga mga tinubdan. Sumala sa datos nga gipatik sa tingdagdag 2014 sa internasyonal nga organisasyon sa kalikopan nga WWF, ang Scotland nagpatungha na ug daghang enerhiya gikan sa mga wind turbine kay sa gikinahanglan sa tanang Scottish nga mga panimalay.

Kini nga mga numero nagpakita nga sa Oktubre 2014, ang Scottish wind turbine nagpatunghag elektrisidad nga katumbas sa 126 porsiyento sa mga panginahanglan sa lokal nga mga balay. Sa kinatibuk-an, 40 porsyento sa enerhiya nga gihimo sa kini nga rehiyon gikan sa nabag-o nga gigikanan.

Ze mabag-o nga mga tinubdan kapin sa katunga sa Spanish energy gikan. Katunga niining katunga gikan sa mga tinubdan sa tubig. Ang ikalimang bahin sa tanang enerhiya sa Espanya naggikan sa mga wind farm. Ang Mexico nga siyudad sa La Paz, sa baylo, adunay usa ka solar power plant nga Aura Solar I nga adunay kapasidad nga 39 MW.

Dugang pa, ang pag-instalar sa ikaduha nga umahan sa Groupotec I nga adunay kapasidad nga 30 MW hapit na makompleto, salamat diin ang lungsod sa dili madugay hingpit nga masuplay sa enerhiya gikan sa nabag-o nga mga gigikanan. Usa ka pananglitan sa usa ka nasud nga makanunayon nga nagpatuman sa usa ka palisiya sa pagdugang sa bahin sa enerhiya gikan sa nabag-o nga mga gigikanan sa daghang mga tuig mao ang Alemanya.

Ang nabag-o nga mga tinubdan sa enerhiya mikabat sa 2014% sa suplay sa nasud sa 25,8, sumala sa Agora Energiewende. Sa 2020, ang Alemanya kinahanglan makadawat labaw pa sa 40 porsyento gikan sa kini nga mga gigikanan. Ang pagbag-o sa enerhiya sa Alemanya dili lamang bahin sa pagbiya sa enerhiya sa nukleyar ug karbon pabor sa renewable energy sa sektor sa enerhiya.

Dili kinahanglan nga kalimtan nga ang Germany usa usab ka nanguna sa pagmugna og mga solusyon alang sa "passive nga mga balay", nga kadaghanan wala'y mga sistema sa pagpainit. "Ang atong tumong sa 2050 porsyento sa koryente sa Germany gikan sa renewable tinubdan sa 80 nagpabilin nga balido," German Chancellor Angela Merkel miingon bag-o lang.

Bag-ong mga solar panel

Adunay kanunay nga pakigbisog sa mga laboratoryo aron mapauswag ang kahusayan renewable nga tinubdan sa enerhiya – pananglitan, photovoltaic cells. Ang mga solar cell nga nag-convert sa kahayag nga enerhiya gikan sa atong bituon ngadto sa elektrisidad nagkaduol sa 50 porsyento nga rekord sa kahusayan.

4. Graphene sa Foam aron I-convert ang Solar Energy ngadto sa Steam gamit ang MIT

Bisan pa, ang mga sistema nga magamit sa merkado karon nagpakita sa kahusayan nga dili molapas sa 20 porsyento. Ang labing abante nga mga photovoltaic panel nga nagbag-o nga episyente enerhiya sa solar spectrum - gikan sa infrared, pinaagi sa makita nga range, ngadto sa ultraviolet - sila sa pagkatinuod naglangkob sa dili usa, apan upat ka mga selula.

Ang mga lut-od sa semiconductor gipatong sa ibabaw sa usag usa. Ang matag usa kanila mao ang responsable sa pagkuha sa usa ka lain-laing mga range sa mga balud gikan sa spectrum. Kini nga teknolohiya gipamubo nga CPV (concentrator photovoltaics) ug kaniadto gisulayan sa kawanangan.

Sa miaging tuig, pananglitan, ang mga inhenyero sa Massachusetts Institute of Technology (MIT) nagmugna ug usa ka materyal nga gilangkoban sa graphite flakes nga gibutang sa carbon foam (4). Gibutang sa tubig ug gitumong niini pinaagi sa silaw sa adlaw, kini nagpormag alisngaw sa tubig, nga nagkombertir ug hangtod sa 85 porsiyento sa tanang enerhiya sa solar radiation ngadto niini.

Ang bag-ong materyal naglihok nga yano kaayo - ang porous graphite sa ibabaw nga bahin niini makahimo sa maayo kaayo nga pagsuyup ug pagtipig sa solar energyug sa ubos adunay usa ka carbon layer, partially puno sa hangin bubbles (aron ang materyal nga makalutaw sa tubig), pagpugong sa leakage sa kainit enerhiya ngadto sa tubig.

5. Photovoltaic antenna sa usa ka uma sa mga sunflower

Ang nangaging mga solusyon sa alisngaw solar kinahanglan nga magkonsentrar sa silaw sa adlaw bisan usa ka libo ka beses aron molihok.

Ang bag-ong solusyon sa MIT nagkinahanglan lamang og napulo ka pilo nga konsentrasyon, nga naghimo sa tibuok nga setup nga medyo barato.

O tingali mosulay sa paghiusa sa usa ka satellite dish sa usa ka sunflower sa usa ka teknolohiya? Ang mga inhenyero gikan sa Swiss nga kompanya nga Airlight Energy, nga nakabase sa Biask, gusto nga pamatud-an nga kini posible.

Naghimo sila og 5-meter nga mga plato nga adunay mga solar cell arrays nga susama sa satellite TV antennas o radio telescope ug nagsubay sa silaw sa adlaw sama sa mga sunflower.

Gituohan nga sila mga espesyal nga tig-ani sa enerhiya, nga nagsuplay dili lamang sa elektrisidad sa mga photovoltaic cells, kondili usab sa kainit, limpyo nga tubig ug bisan pa, human sa paggamit sa usa ka heat pump, pagpaandar sa refrigerator.

Ang mga salamin nga nagkatag sa ilang nawong nagpadala sa insidente sa solar radiation ug gipunting kini sa mga panel, bisan hangtod sa 2 ka beses. Ang matag usa sa unom ka operating panel adunay himan nga 25 photovoltaic chips, gipabugnaw sa tubig nga nagdagayday sa mga microchannel.

Pinaagi sa pagkonsentrar sa enerhiya, ang photovoltaic modules upat ka pilo nga mas episyente. Kung nasangkapan sa usa ka planta sa desalination sa tubig sa dagat, ang aparato mogamit ug init nga tubig aron makagama ug 2500 ka litro nga presko nga tubig kada adlaw.

Sa hilit nga mga lugar, ang mga kagamitan sa pagsala sa tubig mahimong i-install imbes nga mga planta sa desalination. Ang tibuok 10-meter flower antenna structure mahimong mapilo ug daling madala sa gamay nga trak. Bag-ong ideya alang sa paggamit sa solar energy sa dili kaayo ugmad nga mga dapit kini mao ang Solarkiosk (6).

Ang mga pag-install sa kini nga tipo nasangkapan sa usa ka router nga adunay usa ka Wi-Fi network ug mahimo’g ma-charge ang labaw sa 200 nga mga mobile phone kada adlaw o mag-power sa usa ka mini-refrigerator diin, pananglitan, ang hinungdanon nga mga tambal mahimong tipigan. Daghan na sa maong mga kiosk ang gilusad na. Nag-una sila nga naglihok sa Ethiopia, Botswana ug Kenya.

7. Pertamina skyscraper project

Kusog nga arkitektura

Ang 99 ka andana nga Pertamina skyscraper (7), nga giplanohan nga tukoron sa Jakarta, ang kaulohan sa Indonesia, kinahanglang mopatunghag daghang enerhiya sama sa pagkonsumo niini. Kini ang una nga bilding sa kini nga gidak-on sa kalibutan. Ang arkitektura sa bilding suod nga nalambigit sa lokasyon - kini nagtugot lamang sa gikinahanglan nga solar radiation sa sulod, nga nagtugot sa nahabilin nga enerhiya sa adlaw nga matipigan.

8. Green nga bungbong sa Barcelona

Ang pinutol nga torre naglihok isip tunel nga gamiton kusog sa hangin. Ang mga photovoltaic panel gipahimutang sa matag kilid sa pasilidad, nga nagtugot sa enerhiya nga maprodyus sa tibuok adlaw, bisan unsang orasa sa tuig.

Ang edipisyo adunay integrated geothermal power plant aron makadugang sa solar ug wind energy.

Samtang, ang mga tigdukiduki sa Aleman gikan sa Unibersidad sa Jena nag-andam usa ka proyekto alang sa "smart facades" sa mga bilding. Ang light transmission mahimong ma-adjust sa paghikap sa usa ka buton. Dili lamang sila nasangkapan sa mga photovoltaic nga mga selula, apan mahimo usab nila nga motubo ang algae aron makahimo og biofuel.

Ang proyekto nga "Large Area Hydraulic Windows" (LaWin) gisuportahan sa mga pondo sa Europe sa ilawom sa programa sa Horizon 2020. Ang milagro sa modernong berde nga teknolohiya nga mitubo sa atubangan sa Raval Theater sa Barcelona medyo may kalabutan sa konsepto sa ibabaw (8) .

Ang bertikal nga tanaman nga gidisenyo sa Urbanarbolismo hingpit nga adunay kaugalingon. Ang mga tanum gipatubigan sa usa ka sistema sa irigasyon kansang mga bomba gipaandar sa kusog nga namugna photovoltaic panel integrate uban sa sistema.

Ang tubig, sa baylo, gikan sa ulan. Ang tubig sa ulan moagos agi sa mga kanal ngadto sa usa ka tangke nga tipiganan, gikan diin kini gibomba sa mga bomba kansang tinubdan lamang sa enerhiya mao ang mga solar panel. Walay eksternal nga suplay sa kuryente.

Ang intelihente nga sistema nagbisibis sa mga tanum sumala sa ilang mga panginahanglan. Nagkadaghan ang mga istruktura sa kini nga klase nga nagpakita sa mas dako nga sukod. Usa ka pananglitan mao ang solar-powered National Stadium sa Kaohsiung, Taiwan (9).

Gidisenyo sa Hapon nga arkitekto nga si Toyo Ito ug gi-komisyon niadto pang 2009, kini gitabonan sa 8844 ka mga photovoltaic cells ug makamugna ug hangtod sa 1,14 gigawatt-hours nga enerhiya kada tuig, nga nagsuplay sa 80 porsyento sa mga panginahanglanon sa lugar.

9. Sun Stadium sa Taiwan

Makapatungha ba ug enerhiya ang tinunaw nga mga asin?

Pagtipig sa enerhiya sa porma sa tinunaw nga asin wala mailhi. Kini nga teknolohiya gigamit sa dagkong solar power plants, sama sa bag-o lang giablihan nga Ivanpah sa Mojave Desert. Sumala sa wala pa nahibal-an nga kompanya nga Halotechnics gikan sa California, kini nga teknik labi ka saad nga ang paggamit niini mahimong mapalapdan sa tanan nga enerhiya, labi na ang nabag-o nga enerhiya, siyempre, diin ang isyu sa pagtipig sa mga sobra kung adunay kakulang sa enerhiya usa ka hinungdanon nga problema.

Ang mga representante sa kompanya nag-ingon nga ang pagtipig sa enerhiya niining paagiha maoy katunga sa gasto sa mga baterya o lainlaing matang sa dagkong mga baterya. Sa mga termino sa gasto, kini mahimong makigkompetensya sa mga pumped storage system, nga, ingon sa nahibal-an, magamit lamang ubos sa paborableng mga kondisyon sa uma. Bisan pa, kini nga teknolohiya adunay mga kakulangan.

Pananglitan, 70 porsiyento lamang sa enerhiya nga gitipigan sa tinunaw nga mga asin ang mahimong gamiton pag-usab ingong elektrisidad (90 porsiyento sa mga baterya). Ang Halotechnics karon nagtrabaho sa kaepektibo sa kini nga mga sistema, gamit ang mga heat pump ug lainlaing mga sagol nga asin, ug uban pang mga butang.

10. Mga tangke sa tinunaw nga asin alang sa pagtipig sa enerhiya

Ang planta sa demonstrasyon gisugo sa Sandia National laboratories sa Arbuquerque, New Mexico, USA. pagtipig sa enerhiya gamit ang tinunaw nga asin. Kini espesipikong gidesinyo sa pagtrabaho uban sa CLFR nga teknolohiya, nga naggamit sa mga salamin nga nagtipig sa solar energy aron mapainit ang spray nga likido.

Kini mao ang tinunaw nga asin sa usa ka tangke. Ang sistema nagkuha og asin gikan sa usa ka bugnaw nga tangke (290°C), naggamit sa kainit sa mga salamin ug nagpainit sa likido ngadto sa temperatura nga 550°C, ug human niana kini ibalhin ngadto sa sunod nga tangke (10). Kung gikinahanglan, ang taas nga temperatura nga tinunaw nga asin ipaagi sa usa ka heat exchanger aron makamugna og alisngaw alang sa produksyon sa kuryente.

Sa katapusan, ang tinunaw nga asin ibalik sa bugnaw nga tangke ug ang proseso gisubli sa usa ka closed loop. Gipakita sa mga pagtandi nga mga pagtuon nga ang paggamit sa tinunaw nga asin ingon nga fluid sa pagtrabaho nagtugot sa operasyon sa taas nga temperatura, gipakunhod ang gidaghanon sa asin nga gikinahanglan alang sa pagtipig, ug giwagtang ang panginahanglan alang sa duha ka set sa heat exchangers sa sistema, nga nagpakunhod sa gasto sa sistema ug pagkakomplikado.

Usa ka solusyon nga naghatag pagtipig sa enerhiya sa mas gamay nga sukdanan posible nga mag-instalar og paraffin battery nga adunay mga solar collectors sa atop. Kini usa ka teknolohiya nga naugmad sa Spanish University of the Basque Country (Universidad del Pais Vasco/Euskal Herriko Uniberstitatea).

Gidisenyo kini nga gamiton sa kasagaran nga panimalay. Ang panguna nga bahin sa aparato gihimo sa mga aluminum plate nga gituslob sa paraffin. Ang tubig gigamit ingon nga usa ka medium sa pagbalhin sa enerhiya kaysa usa ka medium nga pagtipig. Kini nga buluhaton iya sa paraffin, nga mokuha sa pagpainit sa kainit sa aluminum panel ug matunaw sa temperatura nga 60°C.

Niini nga imbensyon, ang elektrisidad nga enerhiya gipagawas pinaagi sa pagpabugnaw sa talo, nga nagbalhin sa kainit ngadto sa nipis nga mga panel. Ang mga siyentista nagtrabaho aron mapauswag pa ang kaepektibo sa proseso pinaagi sa pag-ilis sa paraffin sa lain nga materyal, sama sa fatty acid.

Ang enerhiya gihimo pinaagi sa proseso sa pagbag-o sa hugna. Ang pag-instalar mahimong lainlain nga mga porma sumala sa mga kinahanglanon sa pagtukod sa mga bilding. Mahimo ka pa nga magtukod sa gitawag nga gisuspinde nga mga kisame.

Bag-ong mga ideya, bag-ong mga paagi

Ang mga suga sa kadalanan nga gihimo sa Dutch nga kompanya nga Kaal Masten mahimong ma-install bisan asa, bisan sa mga lugar nga wala’y kuryente. Wala sila magkinahanglan og electrical network aron makalihok. Nagsiga lang sila salamat sa mga solar panel.

Ang mga haligi niini nga mga parola gitabonan sa mga solar panel. Ang tigdesinyo nag-ingon nga sila makatigom ug daghang kusog sa maadlaw nga sila modan-ag sa tibuok gabii. Bisan ang madag-umon nga panahon dili makapatay niini. Naglakip kini sa usa ka impresibo nga hugpong sa mga baterya mga lampara nga makadaginot sa enerhiya LIGHT-EMITTING DIODE.

Ang Espiritu (11), ingon nga kini nga modelo sa kahayag ginganlan, kinahanglan nga pulihan matag pipila ka tuig. Makapainteres, gikan sa usa ka punto sa kalikopan, kini nga mga baterya dali nga madumala.

Sa kasamtangan, ang mga solar nga kahoy gitanom sa Israel. Wala’y bisan unsa nga talagsaon bahin niini kung dili tungod sa kamatuoran nga imbes mga dahon, kini nga mga tanum adunay mga solar panel nga nakadawat kusog, nga gigamit dayon sa pag-charge sa mga mobile device, bugnaw nga tubig ug pagsibya sa signal sa Wi-Fi.

Ang disenyo, nga gitawag ug eTree (12), naglangkob sa usa ka metal nga “trunk” nga nagsanga, ug sa mga sanga. mga solar panel. Ang enerhiya nga nakuha sa ilang tabang gitipigan sa lokal ug mahimong "ibalhin" sa mga baterya sa mga smartphone o tablet pinaagi sa USB port.

12. E-kahoy nga kahoy

Gamiton usab kini sa paghimo ug tinubdan sa tubig alang sa mga mananap ug bisan sa mga tawo. Ang mga kahoy kinahanglan usab nga gamiton isip mga parol sa gabii.

Sila mahimong himan uban sa impormasyon liquid kristal display. Ang unang mga bilding niini nga matang nagpakita sa Hanadiv Park, duol sa siyudad sa Zichron Yaakov.

Ang pito ka-panel nga bersyon nagpatunghag 1,4 kilowatts nga gahum, nga mahimong igo sa gahum sa 35 nga kasagaran nga mga laptop. Samtang, ang potensyal sa renewable energy nadiskobrehan gihapon sa bag-ong mga dapit, sama sa mga suba nga moagos ngadto sa dagat ug mosugat sa parat nga tubig.

Usa ka grupo sa mga siyentista gikan sa Massachusetts Institute of Technology (MIT) nakahukom nga tun-an ang mga panghitabo sa reverse osmosis sa mga palibot diin ang mga tubig nga lainlain ang lebel sa kaasinan nagsagol. Adunay kalainan sa presyur sa utlanan niini nga mga sentro. Sa diha nga ang tubig moagi niini nga utlanan, kini mopaspas, nga maoy tinubdan sa mahinungdanong enerhiya.

Ang mga siyentipiko gikan sa usa ka unibersidad nga nahimutang sa Boston wala moadto sa layo aron sulayan kini nga panghitabo sa praktis. Ilang gikalkulo nga ang katubigan niini nga siyudad, nga nagdagayday paingon sa dagat, makamugna ug igong enerhiya aron matubag ang mga panginahanglan sa lokal nga populasyon. pasilidad sa pagtambal.