Clima cálido para a innovación. A loita contra o quecemento global desenvolve tecnoloxía

O cambio climático é unha das ameazas mundiais máis citadas. Podemos dicir con seguridade que na actualidade, case todo o que se está a crear, construír, construír e planificar nos países desenvolvidos ten en conta o problema do quecemento global e das emisións de gases de efecto invernadoiro a gran escala.

Probablemente ninguén negará que a publicidade do problema do cambio climático levou, entre outras cousas, a un forte impulso ao desenvolvemento das novas tecnoloxías. Escribimos e escribiremos moitas veces sobre o próximo rexistro de eficiencia dos paneis solares, a mellora dos aeroxeradores ou a procura de métodos intelixentes de almacenamento e distribución de enerxía procedente de fontes renovables.

Segundo o reiteradamente citado Panel Intergobernamental de Cambio Climático (IPCC), estamos ante un sistema climático de quecemento, causado principalmente por un aumento das emisións de gases de efecto invernadoiro e un aumento da concentración de gases de efecto invernadoiro na atmosfera. Os resultados do modelo estimados polo IPCC suxiren que para ter a posibilidade de limitar o quecemento a menos de 2 °C, as emisións globais deben alcanzar o pico antes de 2020 e manterse despois nun 50-80% para 2050.

Con cero emisións na miña cabeza

Os avances tecnolóxicos impulsados ​​pola "concienciación climática" son, en primeiro lugar, a énfase en eficiencia enerxética e no consumoporque a redución do consumo de enerxía pode ter un impacto significativo nas emisións de gases de efecto invernadoiro.

O segundo é o apoio de alto potencial, como biocombustible i enerxía eólica.

Terceiro - investigación e innovación tecnológicanecesarios para asegurar opcións de baixas emisións de carbono no futuro.

O primeiro imperativo é o desenvolvemento tecnoloxía de emisión cero. Se a tecnoloxía non pode funcionar sen emisións, polo menos os residuos emitidos deben ser materia prima para outros procesos (reciclaxe). Este é o lema tecnolóxico da civilización ecolóxica sobre o que construímos a nosa loita contra o quecemento global.

Hoxe, a economía mundial depende en realidade da industria do automóbil. Os expertos vinculan as súas esperanzas ecolóxicas con isto. Aínda que non se pode dicir que sexan libres de emisións, certamente non emiten gases de escape no lugar onde se desprazan. Controlar as emisións in situ considérase máis sinxelo e barato, aínda que se trate de queimar combustibles fósiles. É por iso que nos últimos anos gastouse moito diñeiro en innovación e desenvolvemento de vehículos eléctricos, tamén en Polonia.

Por suposto, o mellor é que a segunda parte do sistema tamén estea sen emisións: a produción de electricidade que usa o coche a partir da rede. Non obstante, esta condición pódese cumprir gradualmente cambiando a enerxía a . Por iso, un coche eléctrico que viaxa por Noruega, onde a maior parte da electricidade procede de centrais hidroeléctricas, xa está preto das cero emisións.

Non obstante, a conciencia climática afonda, por exemplo, nos procesos e materiais para a produción e reciclaxe de pneumáticos, carrocerías ou baterías. Aínda hai marxe de mellora nestas áreas, pero -como ben saben os lectores de MT- os autores das innovacións tecnolóxicas e materiais das que escoitamos falar case todos os días teñen unhas esixencias ambientais moi arraigadas na cabeza.

Construción dun edificio modular de 30 pisos en China

Son tan importantes nos cálculos económicos e enerxéticos como os vehículos. as nosas casas. Segundo os informes da Comisión de Economía e Clima Global (GCEC), os edificios consomen o 32% da enerxía mundial e son responsables do 19% das emisións de gases de efecto invernadoiro. Ademais, o sector da construción representa o 30-40% dos residuos que quedan no mundo.

Podes ver canto necesita a industria da construción de innovación verde. Un deles é, por exemplo, o método de construción modular z elementos prefabricados (aínda que, francamente, esta é unha innovación que se desenvolve dende hai décadas). Os métodos que permitiron a Broad Group construír un hotel de 30 pisos en China en quince días (2), optimizar a produción e reducir o impacto ambiental. Por exemplo, case o 100% de aceiro reciclado úsase na construción e a produción de 122 módulos na fábrica reduciu significativamente a cantidade de residuos da construción.

Saca máis do sol

Como demostraron as análises do ano pasado de científicos británicos da Universidade de Oxford, para 2027, ata o 20% da electricidade consumida no mundo pode proceder de sistemas fotovoltaicos (3). Os avances tecnolóxicos e a superación das barreiras ao uso masivo fan que o custo da electricidade xerada deste xeito baixe tan rapidamente que pronto será máis barata que a enerxía procedente de fontes convencionais.

Desde a década de 80, os prezos dos paneis fotovoltaicos caeron preto dun 10% ao ano. A investigación aínda está en curso para mellorar eficiencia celular. Un dos últimos informes neste ámbito é o logro dos científicos da Universidade George Washington, que lograron construír un panel solar cunha eficiencia do 44,5%. O dispositivo utiliza concentradores fotovoltaicos (PVC), nos que as lentes enfocan os raios solares nunha célula cunha superficie inferior a 1 mm.², e consta de varias células interconectadas, que en conxunto captan case toda a enerxía do espectro da luz solar. Anteriormente, incl. Sharp foi capaz de acadar máis do 40% de eficiencia nas células solares mediante unha técnica similar, equipando os paneis con lentes de Fresnel que enfocan a luz que incide no panel.

O sol está "captado" na gran cidade

Outra idea para facer os paneis solares máis eficientes é dividir a luz solar antes de que chegue aos paneis. O feito é que as células deseñadas especificamente para a percepción das cores individuais do espectro poderían "recoller" de forma máis eficaz fotóns. Os científicos do Instituto Tecnolóxico da Universidade de California, que están a traballar nesta solución, esperan superar o limiar de eficiencia do 50 por cento dos paneis solares.

Enerxía cun coeficiente maior

En relación co desenvolvemento das fontes de enerxía renovables, estase a traballar para desenvolver a denominada. redes enerxéticas intelixentes -. As fontes de enerxía renovables son fontes distribuídas, é dicir. a potencia unitaria adoita ser inferior a 50 MW (máximo 100), instalada preto do destinatario final da enerxía. Non obstante, cunha cantidade suficientemente grande de fontes dispersas nunha pequena área do sistema de enerxía, e grazas ás oportunidades que ofrecen as redes, resulta vantaxoso combinar estas fontes nun só sistema controlado polo operador, creando "central eléctrica virtual ». O seu obxectivo é concentrar a xeración distribuída nunha rede loxicamente conectada, aumentando a eficiencia técnica e económica da produción de electricidade. A xeración distribuída situada nas proximidades dos consumidores de enerxía tamén pode utilizar os recursos combustibles locais, incluídos os biocombustibles e as enerxías renovables, e mesmo os residuos urbanos.

Isto debería xogar un papel importante na creación de centrais virtuais. almacenamento de enerxía, permitindo adaptar a xeración de enerxía aos cambios diarios na demanda dos consumidores. Normalmente, estes depósitos son baterías ou supercondensadores. As centrais de almacenamento por bombeo poden desempeñar un papel similar. Estase a traballar intensamente para desenvolver novas tecnoloxías para almacenar enerxía, por exemplo, en sal fundida ou mediante a produción electrolítica de hidróxeno.

Curiosamente, os fogares estadounidenses consomen hoxe a mesma cantidade de electricidade que en 2001. Estes son os datos dos gobernos locais responsables da xestión enerxética, publicados a principios de 2013 e 2014, informa a Associated Press. Segundo os expertos citados pola axencia, isto débese principalmente ás novas tecnoloxías, ao aforro e á mellora da eficiencia enerxética dos electrodomésticos. Segundo a Asociación de Fabricantes de Electrodomésticos, o consumo medio de enerxía dos aparellos de aire acondicionado comúns nos Estados Unidos baixou ata un 2001% desde 20. O consumo de enerxía de todos os electrodomésticos reduciuse na mesma medida, incluídos os televisores con pantalla LCD ou LED que consomen ata un 80% menos de enerxía que os equipos antigos.

Unha das axencias gobernamentais dos Estados Unidos preparou unha análise na que comparaba varios escenarios para o desenvolvemento do balance enerxético da civilización moderna. A partir diso, predicindo unha alta saturación da economía con tecnoloxías informáticas, deuse que para o ano 2030 só en EE.UU. era posible reducir o consumo de enerxía nunha cantidade igual á electricidade xerada por trinta centrais de 600 megavatios. Tanto se o atribuímos ao aforro como, máis en xeral, ao medio ambiente e ao clima da Terra, o balance é bastante positivo.