温暖的创新氛围。 对抗全球变暖的斗争发展了技术
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温暖的创新氛围。 对抗全球变暖的斗争发展了技术

气候变化是最常被提及的全球威胁之一。 可以肯定地说,目前,发达国家几乎所有正在创造、建造、建造和规划的东西都大规模考虑了全球变暖和温室气体排放的问题。

或许,没有人会否认,气候变化问题的宣传已经为新技术的发展带来了强大的推动力。 我们已经并将多次撰写有关太阳能电池板效率的下一个记录、风力涡轮机的改进或寻找存储和分配可再生能源能源的智能方法的文章。

根据反复引用的政府间气候变化专门委员会(IPCC)的说法,我们正在应对气候变暖系统,这主要是由温室气体排放量增加和大气中温室气体浓度增加引起的。 IPCC 估计的模型结果表明,要有机会将升温限制在 2°C 以下,全球排放量必须在 2020 年之前达到峰值,然后到 50 年保持在 80-2050%。

在我的脑海中实现零排放

技术进步——让我们更广泛地称之为——“气候意识”首先是强调 能源生产和消费效率因为减少能源使用会对温室气体排放产生重大影响。

二是高潜力的支持,比如 生物燃料 i 风能.

第三 - 研究与技术创新需要确保未来的低碳选择。

第一要务是发展 零排放技术. 如果技术不能在没有排放的情况下运行,那么至少排放的废物应该是其他过程的原材料(回收利用)。 这是我们对抗全球变暖的生态文明的技术格言。

今天,世界经济实际上依赖于汽车工业。 专家们将他们的生态希望与此联系起来。 虽然不能说它们是无排放的,但它们肯定不会在它们移动的地方排放废气。 就地控制排放被认为更容易、更便宜,即使在燃烧化石燃料方面也是如此。 这就是为什么近年来在电动汽车的创新和发展上投入了大量资金——波兰也是如此。

当然,系统的第二部分最好也是零排放的——汽车使用电网产生的电力。 然而,这个条件可以通过将能量切换到 来逐渐满足。 因此,在大部分电力来自水力发电厂的挪威行驶的电动汽车已经接近零排放。

然而,气候意识更深入,例如轮胎、车身或电池的生产和回收过程和材料。 这些领域仍有改进的空间,但正如 MT 读者所熟知的那样,我们几乎每天都听到的技术和材料创新的作者们对环境的要求深深植根于他们的脑海中。

在中国建造一座 30 层的模块化建筑

它们在经济和能源计算中与车辆一样重要。 我们的房子. 根据全球经济和气候委员会 (GCEC) 的报告,建筑物消耗了全球 32% 的能源,并排放了 19% 的温室气体。 此外,建筑业占世界遗留垃圾的 30-40%。

可见建筑业对绿色创新的需求有多大。 其中之一是,例如,模块化构造方法 z 预制构件 (尽管坦率地说,这是一项已经发展了几十年的创新)。 远大集团十五天在中国建成30层酒店的方法(2)、优化生产并减少对环境的影响。 例如,几乎 100% 的再生钢材用于建筑,工厂生产的 122 个模块显着减少了建筑垃圾的数量。

远离阳光

正如去年对牛津大学英国科学家的分析所示, 到 2027 年,全球高达 20% 的电力消耗可能来自光伏系统(3)。 技术进步加上克服大规模使用的障碍意味着以这种方式发电的成本正在迅速下降,很快就会比传统能源更便宜。

自 80 年代以来,光伏面板价格每年下降约 10%。 研究仍在进行中以改进 电池效率. 该领域的最新报告之一是乔治华盛顿大学的科学家的成就,他们成功地建造了一个效率为 44,5% 的太阳能电池板。 该设备使用光伏聚光器 (PVC),其中透镜将太阳光线聚焦到面积小于 1 毫米的电池上。2,并由几个相互连接的单元组成,它们一起捕获几乎所有来自太阳光谱的能量。 以前,包括。 通过使用类似技术,夏普已经能够在太阳能电池中实现超过 40% 的效率,为面板配备菲涅耳透镜,以聚焦照射到面板上的光。

太阳在大城市被“抓住”

使太阳能电池板更高效的另一个想法是在阳光照射到电池板之前将其分开。 事实是,专门为感知光谱的单个颜色而设计的细胞可以更有效地“收集”光子。 加州大学理工学院的科学家们正在研究这个解决方案,他们希望太阳能电池板的效率超过 50% 的门槛。

能量系数较高

在开发可再生能源方面,正在开发所谓的可再生能源。 智能能源网络 -。 可再生能源是分布式能源,即单位功率通常小于 50 兆瓦(最大 100 兆瓦),安装在能源的最终接收者附近。 然而,由于足够多的源分散在电力系统的一小块区域中,并且由于网络提供的机会,将这些源组合到一个操作员控制的系统中变得有利,从而创建“虚拟电厂 ». 其目标是将分布式发电集中到一个逻辑连接的网络中,提高电力生产的技术和经济效率。 靠近能源消费者的分布式发电也可以使用当地的燃料资源,包括生物燃料和可再生能源,甚至城市垃圾。

这应该在虚拟电厂的创建中发挥重要作用。 能源储备,使发电能够适应消费者需求的日常变化。 通常,这种储存器是电池或超级电容器。 抽水蓄能电站可以发挥类似的作用。 正在进行大量工作以开发用于储存能量的新技术,例如,在熔盐中或使用电解制氢。

有趣的是,今天的美国家庭消耗的电量与 2001 年相同。 据美联社报道,这些是负责能源管理的地方政府在 2013 年和 2014 年之交发布的数据。 据该机构援引的专家称,这主要归功于新技术、节能和提高家用电器的能源效率。 根据家用电器制造商协会的数据,自 2001 年以来,美国常见的空调设备的平均能耗下降了 20% 之多。 所有家用电器的耗电量都降低到了相同的程度,包括带有 LCD 或 LED 显示屏的电视,其能耗比旧设备低 80%!

一个美国政府机构准备了一份分析报告,其中他们比较了现代文明能量平衡发展的各种情景。 据此预测,IT 技术将导致经济高度饱和,因此到 2030 年,只有美国才有可能减少相当于 600 个 XNUMX 兆瓦发电厂发电量的能源消耗。 无论我们将其归因于储蓄,还是更普遍地归因于地球的环境和气候,这种平衡都是非常积极的。

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