Hali ya hewa ya joto kwa uvumbuzi. Mapambano dhidi ya ongezeko la joto duniani yanaendeleza teknolojia

Mabadiliko ya hali ya hewa ni mojawapo ya matishio yanayotajwa mara kwa mara duniani. Tunaweza kusema kwa usalama kwamba kwa sasa, karibu kila kitu kinachoundwa, kilichojengwa, kilichojengwa na kilichopangwa katika nchi zilizoendelea kinazingatia tatizo la ongezeko la joto duniani na uzalishaji wa gesi ya chafu kwa kiwango kikubwa.

Pengine, hakuna mtu atakayekataa kwamba utangazaji wa tatizo la mabadiliko ya hali ya hewa umesababisha, kati ya mambo mengine, kwa msukumo mkubwa wa maendeleo ya teknolojia mpya. Tumeandika na tutaandika mara nyingi kuhusu rekodi inayofuata ya ufanisi wa paneli za jua, uboreshaji wa mitambo ya upepo au utafutaji wa mbinu za akili za kuhifadhi na kusambaza nishati kutoka kwa vyanzo mbadala.

Kulingana na Jopo la Serikali za Kiserikali kuhusu Mabadiliko ya Tabianchi (IPCC) ambalo limetajwa mara kwa mara, tunashughulika na mfumo wa hali ya hewa ya ongezeko la joto, ambayo inasababishwa zaidi na ongezeko la uzalishaji wa gesi chafu na ongezeko la mkusanyiko wa gesi chafu kwenye anga. Matokeo ya kielelezo yanayokadiriwa na IPCC yanapendekeza kuwa ili kuwa na nafasi ya kupunguza ongezeko la joto hadi chini ya 2°C, uzalishaji wa hewa chafu lazima uwe wa kilele kabla ya 2020 na kisha kudumishwa kwa 50-80% ifikapo 2050.

Nikiwa na sifuri katika kichwa changu

Maendeleo ya kiteknolojia yanayosukumwa na - wacha tuyaite kwa upana zaidi - "ufahamu wa hali ya hewa" ni, kwanza, msisitizo wa uzalishaji wa nishati na ufanisi wa matumizikwa sababu kupunguza matumizi ya nishati kunaweza kuwa na athari kubwa kwa utoaji wa gesi chafuzi.

Ya pili ni msaada wa uwezo wa juu, kama vile biofueli i nishati ya upepo.

Tatu - utafiti na uvumbuzi wa kiteknolojiainahitajika kupata chaguzi za kaboni ya chini katika siku zijazo.

Sharti la kwanza ni maendeleo teknolojia za uzalishaji wa sifuri. Ikiwa teknolojia haiwezi kufanya kazi bila uzalishaji, basi angalau taka iliyotolewa lazima iwe malighafi kwa michakato mingine (kuchakata tena). Hii ndiyo kauli mbiu ya kiteknolojia ya ustaarabu wa ikolojia ambayo kwayo tunajenga mapambano yetu dhidi ya ongezeko la joto duniani.

Leo, uchumi wa dunia unategemea sekta ya magari. Wataalam huunganisha matumaini yao ya mazingira na hili. Ingawa haiwezi kusemwa kuwa hazina hewa chafu, hakika hazitoi gesi za kutolea nje mahali zinapohamia. Kudhibiti uzalishaji katika situ kunachukuliwa kuwa rahisi na kwa bei nafuu, hata linapokuja suala la kuchoma mafuta ya kisukuku. Ndiyo maana fedha nyingi zimetumika katika miaka ya hivi karibuni juu ya uvumbuzi na maendeleo ya magari ya umeme - pia katika Poland.

Bila shaka, ni bora kwamba sehemu ya pili ya mfumo pia haina chafu - uzalishaji wa umeme ambao gari hutumia kutoka kwenye gridi ya taifa. Hata hivyo, hali hii inaweza kutimizwa hatua kwa hatua kwa kubadili nishati kwa . Kwa hiyo, gari la umeme linalosafiri nchini Norway, ambapo wengi wa umeme hutoka kwa mitambo ya umeme wa maji, tayari iko karibu na uzalishaji wa sifuri.

Hata hivyo, ufahamu wa hali ya hewa huenda zaidi, kwa mfano katika michakato na nyenzo za uzalishaji na urejeleaji wa matairi, miili ya gari au betri. Bado kuna nafasi ya kuboreshwa katika maeneo haya, lakini - kama wasomaji wa MT wanavyofahamu vyema - waandishi wa uvumbuzi wa kiteknolojia na nyenzo ambao tunasikia karibu kila siku wana mahitaji ya mazingira yaliyokita mizizi vichwani mwao.

Ujenzi wa jengo la moduli la orofa 30 nchini China

Ni muhimu tu katika mahesabu ya kiuchumi na nishati kama magari. nyumba zetu. Kulingana na ripoti za Tume ya Uchumi na Hali ya Hewa Duniani (GCEC), majengo yanatumia asilimia 32 ya nishati duniani na yanawajibika kwa asilimia 19 ya uzalishaji wa gesi chafuzi. Aidha, sekta ya ujenzi inachukua 30-40% ya taka iliyobaki duniani.

Unaweza kuona ni kiasi gani sekta ya ujenzi inahitaji uvumbuzi wa kijani. Mmoja wao ni, kwa mfano, njia ya ujenzi wa msimu z vipengele vilivyotengenezwa tayari (ingawa, kusema ukweli, huu ni uvumbuzi ambao umetengenezwa kwa miongo kadhaa). Njia ambazo ziliruhusu Broad Group kujenga hoteli ya orofa 30 nchini Uchina kwa siku kumi na tano (2), kuongeza uzalishaji na kupunguza athari za mazingira. Kwa mfano, karibu 100% ya chuma cha recycled hutumiwa katika ujenzi, na uzalishaji wa modules 122 kwenye kiwanda umepunguza kwa kiasi kikubwa kiasi cha taka za ujenzi.

Pata zaidi kutoka kwa jua

Kama uchambuzi wa mwaka jana wa wanasayansi wa Uingereza kutoka Chuo Kikuu cha Oxford ulionyesha, kufikia 2027, hadi 20% ya umeme unaotumiwa ulimwenguni unaweza kutoka kwa mifumo ya photovoltaic (3) Maendeleo ya kiteknolojia pamoja na kushinda vikwazo vya matumizi ya wingi yanamaanisha kwamba gharama ya umeme inayozalishwa kwa njia hii inashuka kwa kasi sana kwamba hivi karibuni itakuwa nafuu zaidi kuliko nishati kutoka kwa vyanzo vya kawaida.

Tangu miaka ya 80, bei ya jopo la photovoltaic imeshuka kwa karibu 10% kwa mwaka. Utafiti bado unaendelea ili kuboresha ufanisi wa seli. Moja ya ripoti za hivi karibuni katika eneo hili ni mafanikio ya wanasayansi kutoka Chuo Kikuu cha George Washington, ambao waliweza kujenga jopo la jua kwa ufanisi wa 44,5%. Kifaa hutumia viunganishi vya photovoltaic (PVCs), ambamo lenzi huelekeza miale ya jua kwenye seli iliyo na eneo la chini ya 1 mm.², na lina seli kadhaa zilizounganishwa, ambazo kwa pamoja huchukua karibu nishati zote kutoka kwa wigo wa jua. Hapo awali, ikiwa ni pamoja na. Sharp imeweza kufikia ufanisi wa zaidi ya 40% katika seli za jua kwa kutumia mbinu sawa, kuandaa paneli kwa lenzi za Fresnel zinazolenga mwanga unaogonga paneli.

Jua "linakamatwa" katika jiji kubwa

Wazo lingine la kufanya paneli za jua kuwa na ufanisi zaidi ni kugawanya mwanga wa jua kabla ya kugonga paneli. Ukweli ni kwamba seli zilizoundwa mahsusi kwa ajili ya utambuzi wa rangi binafsi za wigo zinaweza "kukusanya" fotoni kwa ufanisi zaidi. Wanasayansi kutoka Taasisi ya Teknolojia ya Chuo Kikuu cha California, ambao wanafanyia kazi suluhisho hili, wanatarajia kuzidi kiwango cha asilimia 50 cha ufanisi wa paneli za jua.

Nishati yenye mgawo wa juu zaidi

Kuhusiana na maendeleo ya vyanzo vya nishati mbadala, kazi inaendelea kuendeleza kinachojulikana. mitandao ya nishati smart -. Vyanzo vya nishati mbadala ni vyanzo vya kusambazwa, i.e. nguvu ya kitengo kawaida huwa chini ya MW 50 (kiwango cha juu cha 100), iliyosakinishwa karibu na mpokeaji wa mwisho wa nishati. Walakini, kwa idadi kubwa ya vyanzo vilivyotawanywa juu ya eneo ndogo la mfumo wa nguvu, na shukrani kwa fursa zinazotolewa na mitandao, inakuwa faida kuchanganya vyanzo hivi katika mfumo mmoja unaodhibitiwa na waendeshaji, na kuunda "kiwanda cha nguvu cha kweli ». Lengo lake ni kuzingatia kizazi kilichosambazwa katika mtandao mmoja uliounganishwa kimantiki, na kuongeza ufanisi wa kiufundi na kiuchumi wa uzalishaji wa umeme. Kizazi kinachosambazwa kilicho karibu na watumiaji wa nishati kinaweza pia kutumia rasilimali za ndani za mafuta, ikijumuisha nishati ya mimea na nishati mbadala, na hata taka za manispaa.

Hii inapaswa kuchukua jukumu muhimu katika uundaji wa mitambo ya nguvu ya kawaida. hifadhi ya nishati, kuruhusu uzalishaji wa umeme kubadilishwa kwa mabadiliko ya kila siku ya mahitaji ya watumiaji. Kwa kawaida, hifadhi hizo ni betri au supercapacitors. Mitambo ya nguvu ya uhifadhi wa pumped inaweza kuchukua jukumu sawa. Kazi kubwa inaendelea ili kukuza teknolojia mpya za kuhifadhi nishati, kwa mfano, katika chumvi iliyoyeyuka au kutumia hidrojeni ya kielektroniki.

Inafurahisha, kaya za Amerika hutumia kiwango sawa cha umeme leo kama walivyotumia mnamo 2001. Hizi ni data za serikali za mitaa zinazohusika na usimamizi wa nishati, iliyochapishwa mwanzoni mwa 2013 na 2014, linaripoti Associated Press. Kulingana na wataalam waliotajwa na shirika hilo, hii ni hasa kutokana na teknolojia mpya, akiba na kuboresha ufanisi wa nishati ya vifaa vya kaya. Kulingana na Chama cha Watengenezaji wa Vifaa vya Nyumbani, wastani wa matumizi ya nishati ya vifaa vya hali ya hewa ya kawaida nchini Marekani imepungua kwa hadi 2001% tangu 20. Matumizi ya nguvu ya vifaa vyote vya nyumbani yamepunguzwa kwa kiwango sawa, ikiwa ni pamoja na TV na LCD au maonyesho ya LED ambayo hutumia hadi 80% chini ya nishati kuliko vifaa vya zamani!

Moja ya mashirika ya serikali ya Merika ilitayarisha uchambuzi ambao walilinganisha hali mbali mbali za ukuzaji wa usawa wa nishati ya ustaarabu wa kisasa. Kutokana na hili, kutabiri kueneza kwa juu kwa uchumi na teknolojia za IT, ilifuata kwamba kufikia 2030 tu nchini Marekani iliwezekana kupunguza matumizi ya nishati kwa kiasi sawa na umeme unaozalishwa na mitambo ya nguvu ya megawati thelathini 600. Iwe tunaihusisha na akiba au, kwa ujumla zaidi, na mazingira ya Dunia na hali ya hewa, mizani ni chanya kabisa.