Energi sing bisa dianyari - kalebu abad kaping XNUMX

Ing situs web BP Statistical Review of World Energy, sampeyan bisa nemokake informasi yen ing taun 2030, konsumsi energi donya bakal ngluwihi tingkat saiki kira-kira sapratelune. Mula, kepinginan negara maju yaiku kanggo nyukupi kabutuhan sing saya tambah kanthi bantuan teknologi "hijau" saka sumber sing bisa dianyari (RES).

1. Ladang angin lepas pantai

Ing Polandia, ing taun 2020, 19% energi kudu teka saka sumber kasebut. Ing kahanan saiki, iki dudu energi murah, mula berkembang utamane amarga dhukungan finansial negara.

Miturut analisis 2013 dening Institut Energi Terbarukan, biaya produksi 1 MWh energi dianyari beda-beda gumantung saka sumber, saka 200 kanggo malah 1500 zł.

Kanggo mbandhingake, rega grosir listrik 1 MWh ing taun 2012 kira-kira PLN 200. Sing paling murah ing panliten kasebut yaiku entuk energi saka pabrik pembakaran multi-bahan bakar, yaiku. co-firing lan gas landfill. Energi paling larang dipikolehi saka banyu lan banyu termal.

Wangun RES sing paling kondhang lan katon, yaiku turbin angin (1) lan panel surya (2), luwih larang. Nanging, ing jangka panjang, rega batu bara lan, contone, kanggo energi nuklir mesthi bakal mundhak. Macem-macem pasinaon (contone, sinau dening grup RWE ing 2012) nuduhake yen "konservatif" lan "nasional" kategori, i.e. sumber energi bakal dadi luwih larang ing jangka panjang (3).

Lan iki bakal nggawe energi dianyari alternatif ora mung lingkungan, nanging uga ekonomi. Kadhangkala lali yen bahan bakar fosil uga disubsidi dening negara, lan regane, minangka aturan, ora nggatekake dampak negatif sing ana ing lingkungan.

Koktail solar-banyu-angin

Ing taun 2009, Profesor Mark Jacobson (Universitas Stanford) lan Mark DeLucchi (University of California, Davis) nerbitake artikel ing Scientific American kanthi argumentasi yen ing taun 2030 kabeh jagad bisa pindhah menyang energi dianyari. Ing spring saka 2013, padha mbaleni petungan kanggo negara US New York.

Ing mratelakake panemume, iku bisa enggal ninggalake bahan bakar fosil. iku sumber dianyari sampeyan bisa entuk energi sing dibutuhake kanggo transportasi, industri lan populasi. Energi bakal teka saka sing diarani campuran WWS (angin, banyu, srengenge - angin, banyu, srengenge).

Sebanyak 40 persen energi bakal teka saka peternakan angin lepas pantai, sing meh telulas ewu kudu disebarake. Ing darat, luwih saka 4 wong bakal dibutuhake. turbin sing bakal nyedhiyani liyane 10 persen saka energi. 10 persen sabanjure bakal teka saka meh XNUMX persen peternakan solar kanthi teknologi konsentrasi radiasi.

Panginstalan fotovoltaik konvensional bakal nambah 10 persen saben liyane. 18 persen liyane bakal teka saka instalasi solar - ing omah, bangunan umum lan kantor pusat perusahaan. Energi sing ilang bakal diisi maneh dening tanduran panas bumi, pembangkit listrik tenaga air, generator pasang surut lan kabeh sumber energi sing bisa dianyari liyane.

Ilmuwan wis ngetung sing liwat nggunakake sistem adhedhasar energi dianyari dikarepake kanggo energi-amarga efisiensi luwih saka sistem kuwi-bakal tiba statewide dening bab 37 persen, lan prices energi bakal stabil.

Luwih akeh proyek bakal digawe tinimbang bakal ilang amarga kabeh energi bakal diprodhuksi ing negara kasebut. Kajaba iku, kira-kira 4 wong bakal mati saben taun amarga polusi udara sing suda. kurang wong, lan biaya polusi bakal mudhun $33 milyar saben taun.

3. Rega energi nganti 2050 - sinau RWE

Iki tegese kabeh investasi bakal mbayar kira-kira 17 taun. Sampeyan bisa uga luwih cepet, amarga negara bisa ngedol bagean saka energi. Apa pejabat New York State nuduhake optimisme babagan petungan kasebut? Aku mikir ya rada ora.

Sawise kabeh, dheweke ora "nyelehake" kabeh kanggo nggawe proposal kasebut dadi kasunyatan, nanging, mesthi, nandur modal ing teknologi produksi. Energi sing bisa dianyari. Mantan Walikota New York Michael Bloomberg ngumumake sawetara wulan kepungkur yen TPA paling gedhe ing donya, Freshkills Park ing Staten Island, bakal diowahi dadi salah sawijining pembangkit listrik tenaga surya paling gedhe ing donya.

Ing ngendi sampah New York rusak, energi 10 megawatt bakal diasilake. Wilayah Freshkills liyane, utawa meh 600 hektar, bakal diowahi dadi wilayah ijo kanthi karakter taman.

Endi aturan sing bisa dianyari

Akeh negara sing wis maju menyang masa depan sing luwih ijo. Negara-negara Skandinavia wis suwe ngluwihi ambang 50% kanggo entuk energi saka sumber dianyari. Miturut data sing diterbitake ing musim gugur 2014 dening organisasi lingkungan internasional WWF, Skotlandia wis ngasilake energi luwih akeh saka kincir angin tinimbang kabeh kebutuhan rumah tangga Skotlandia.

Angka kasebut nuduhake yen ing Oktober 2014, turbin angin Skotlandia ngasilake listrik sing padha karo 126 persen kabutuhan omah lokal. Sakabèhé, 40 persen energi sing diprodhuksi ing wilayah iki asalé saka sumber sing bisa dianyari.

Ze sumber dianyari luwih saka setengah saka energi Spanyol asalé saka. Setengah saka setengah kasebut asale saka sumber banyu. Seperlima saka kabeh energi Spanyol asalé saka peternakan angin. Ing kutha Meksiko, La Paz, ana pembangkit listrik tenaga surya Aura Solar I kanthi kapasitas 39 MW.

Kajaba iku, instalasi saka 30 MW Groupotec I farm kapindho wis near completion, thanks kanggo kang kutha bisa rauh kasedhiya energi saka sumber dianyari. Conto negara sing terus-terusan ngetrapake kabijakan nambahake bagean energi saka sumber sing bisa dianyari sajrone pirang-pirang taun yaiku Jerman.

Miturut Agora Energiewende, ing 2014 energi terbarukan nyumbang 25,8% saka pasokan ing negara iki. Ing taun 2020, Jerman kudu nampa luwih saka 40 persen saka sumber kasebut. Transformasi energi saka Jerman ora mung bab nilar energi nuklir lan batu bara ing sih energi dianyari ing sektor energi.

Aja lali yen Jerman uga dadi pimpinan ing nggawe solusi kanggo "omah pasif", sing umume ditindakake tanpa sistem pemanas. "Tujuan kita duwe 2050 persen listrik Jerman saka sumber sing bisa dianyari ing taun 80 tetep ana," ujare Kanselir Jerman Angela Merkel.

Panel surya anyar

Ing laboratorium, ana perjuangan sing terus-terusan kanggo nambah efisiensi. sumber energi dianyari - contone, sel fotovoltaik. Sèl solar, sing ngowahi energi cahya lintang kita dadi listrik, wis nyedhak rekor efisiensi 50 persen.

4. Graphene ing busa kanggo konversi solar-kanggo-uap karo MIT

Nanging, sistem ing pasar saiki nuduhake efisiensi ora luwih saka 20 persen. Panel fotovoltaik paling canggih sing ngowahi kanthi efisien energi spektrum surya - saka inframerah, liwat sawetara sing katon, nganti ultraviolet - padha bener ora kalebu siji, nanging papat sel.

Lapisan semikonduktor ditumpangake ing saben liyane. Saben wong tanggung jawab kanggo entuk macem-macem gelombang saka spektrum. Teknologi iki dicekak CPV (concentrator photovoltaics) lan sadurunge wis diuji ing ruang angkasa.

Taun kepungkur, contone, insinyur ing Massachusetts Institute of Technology (MIT) nggawe materi sing kasusun saka flakes grafit sing diselehake ing busa karbon (4). Dilebokake ing banyu lan diarahake dening sinar srengenge, dadi uap banyu, ngowahi nganti 85 persen kabeh energi radiasi solar dadi.

Materi anyar dianggo kanthi gampang - grafit keropos ing sisih ndhuwur bisa nyerep lan nyerep kanthi sampurna nyimpen energi solarlan ing sisih ngisor ana lapisan karbon, sebagian diisi gelembung udara (supaya materi bisa ngambang ing banyu), nyegah energi panas supaya ora lolos menyang banyu.

5. Antena fotovoltaik ing lapangan kembang srengenge

Solusi solar uap sadurunge kudu konsentrasi sinar srengenge nganti kaping sewu supaya bisa digunakake.

Solusi anyar MIT mung mbutuhake konsentrasi kaping sepuluh, nggawe kabeh persiyapan relatif murah.

Utawa bisa uga nyoba nggabungake piring satelit karo kembang srengenge ing siji teknologi? Insinyur ing Airlight Energy, perusahaan Swiss sing adhedhasar ing Biasca, pengin mbuktekake manawa bisa.

Dheweke ngembangake piring 5 meter sing dilengkapi susunan surya sing meh padha karo antena TV satelit utawa teleskop radio lan nglacak sinar srengenge kaya kembang srengenge (XNUMX).

Mesthine dadi kolektor energi khusus, nyuplai ora mung listrik menyang sel fotovoltaik, nanging uga panas, banyu resik lan malah, sawise nggunakake pompa panas, nguwasani kulkas.

Pangilon sing kasebar ing permukaane ngirimake radiasi surya lan fokus ing panel, malah nganti kaping 2. Saben enem panel kerja dilengkapi 25 chip fotovoltaik sing digawe adhem dening banyu sing mili liwat saluran mikro.

Thanks kanggo konsentrasi energi, modul photovoltaic bisa kaping papat luwih efisien. Nalika dilengkapi pabrik desalinasi banyu laut, unit kasebut nggunakake banyu panas kanggo ngasilake 2500 liter banyu seger saben dina.

Ing wilayah sing adoh, peralatan filtrasi banyu bisa uga dipasang tinimbang pabrik desalinasi. Struktur antena kembang 10m kabeh bisa dilipat lan gampang diangkut nganggo truk cilik. Ide anyar kanggo nggunakake energi solar ing wilayah kurang berkembang iku Solarkiosk (6).

Unit saka jinis iki dilengkapi router Wi-Fi lan bisa ngisi luwih saka 200 ponsel saben dina utawa nguwasani kulkas mini, contone, obat-obatan sing dibutuhake bisa disimpen. Welasan kios kuwi wis diluncurake. Utamane dioperasikake ing Ethiopia, Botswana lan Kenya.

7. Proyek pencakar langit Pertamina

Arsitektur energik

Gedung pencakar langit 99 lantai Pertamina (7) sing direncanakake dibangun ing Jakarta, ibukutha Indonesia, mesthine bakal ngasilake energi sing akeh banget. Iki minangka bangunan pisanan sing ukurane ing donya. Arsitèktur bangunan kasebut raket banget karo lokasi - mung ngidini radiasi surya sing dibutuhake kanggo mlebu, ngidini sampeyan ngirit sisa energi srengenge.

8. Tembok Ijo ing Barcelona

Menara truncated tumindak minangka trowongan kanggo nggunakake energi angin. Panel fotovoltaik dipasang ing saben sisih fasilitas, sing ngidini energi bisa diprodhuksi sedina muput, kapan wae ing taun.

Bangunan kasebut bakal duwe pembangkit listrik panas bumi terpadu kanggo nglengkapi tenaga surya lan angin.

Sauntara kuwi, peneliti Jerman saka Universitas Jena wis nyiapake proyek kanggo "fasad cerdas" bangunan. Transmisi cahya bisa diatur kanthi mencet tombol. Ora mung dilengkapi sel fotovoltaik, nanging uga kanggo ngembangake ganggang kanggo produksi biofuel.

Proyek Large Area Hydraulic Windows (LaWin) didhukung dening dana Eropa ing program Horizon 2020. Ajaib teknologi ijo modern sing tuwuh ing fasad Teater Raval ing Barcelona ora ana hubungane karo konsep ing ndhuwur (8).

Taman vertikal sing dirancang dening Urbanarbolismo pancen mandhiri. Tetanduran disiram nganggo sistem irigasi sing pompa didhukung dening energi sing diasilake panel fotovoltaik integrates karo sistem.

Banyu, sabanjure, asale saka udan. Banyu udan mili mudhun ing talang menyang tangki panyimpenan, saka ngendi banjur dipompa nganggo pompa tenaga surya. Ora ana sumber daya eksternal.

Sistem cerdas mbanyoni tanduran miturut kabutuhane. Liyane lan liyane struktur saka jinis iki katon ing ukuran gedhe. Conto yaiku Stadion Nasional Tenaga Surya ing Kaohsiung, Taiwan (9).

Dirancang dening arsitek Jepang Toyo Ito lan ditugasake ing taun 2009, ditutupi karo 8844 sel fotovoltaik lan bisa ngasilake energi nganti 1,14 gigawatt-jam saben taun, nyedhiyakake 80 persen kabutuhan wilayah kasebut.

9. Stadion surya ing Taiwan

Apa uyah molten entuk energi?

Simpenan energi ing wangun uyah molten ora dingerteni. Teknologi iki digunakake ing pembangkit listrik tenaga surya gedhe kayata Ivanpah sing bubar dibukak ing Gurun Mojave. Miturut perusahaan Halotechnics sing isih ora dingerteni saka California, teknik iki pancen njanjeni manawa aplikasi kasebut bisa ditrapake kanggo kabeh industri energi, utamane sing bisa dianyari, mesthi, ing ngendi masalah nyimpen keluwihan nalika kekurangan energi minangka masalah utama.

Perusahaan kasebut nyatakake yen nyimpen energi kanthi cara iki minangka setengah saka rega baterei, macem-macem jinis baterei gedhe. Ing babagan biaya, bisa saingan karo sistem panyimpenan pompa, sing, kaya sing dingerteni, mung bisa digunakake ing kahanan lapangan sing cocog. Nanging, teknologi iki nduweni kekurangan.

Contone, mung 70 persen energi sing disimpen ing uyah cair sing bisa digunakake maneh minangka listrik (90 persen ing baterei). Halotechnics saiki nggarap efisiensi sistem kasebut, kalebu nggunakake pompa panas lan macem-macem campuran uyah.

10. Tank uyah molten kanggo panyimpenan energi

Pabrik demonstrasi ditugasake ing Sandia National Laboratories ing Arbuquerque, New Mexico, AS. panyimpenan energi karo uyah molten. Iki dirancang khusus kanggo nggarap teknologi CLFR, sing nggunakake pangilon sing nyimpen energi surya kanggo panas cairan semprotan.

Iku uyah molten ing tank. Sistem njupuk uyah saka tank kadhemen (290 ° C), nggunakake panas saka mirrors lan heats Cairan kanggo suhu 550 ° C, sawise kang pindhah menyang tank sabanjuré (10). Yen perlu, uyah molten suhu dhuwur dilewati liwat penukar panas kanggo ngasilake uap kanggo pembangkit listrik.

Pungkasan, uyah molten bali menyang reservoir kadhemen lan proses kasebut diulang ing daur ulang sing ditutup. Pasinaon komparatif nuduhake yen nggunakake uyah molten minangka cairan sing bisa digunakake ngidini operasi ing suhu dhuwur, nyuda jumlah uyah sing dibutuhake kanggo panyimpenan, lan ngilangi kabutuhan rong set penukar panas ing sistem, nyuda biaya lan kerumitan sistem.

A solusi sing nyedhiyani panyimpenan energi ing ukuran sing luwih cilik, bisa nginstal baterei parafin karo kolektor solar ing atap. Iki minangka teknologi sing dikembangake ing Universitas Spanyol ing Negara Basque (Universidad del Pais Vasco/Euskal Herriko Uniberstitatea).

Iki dimaksudake kanggo digunakake dening kluwarga rata-rata. Awak utama piranti kasebut digawe saka piring aluminium sing dicelupake ing parafin. Banyu digunakake minangka media transfer energi, ora minangka media panyimpenan. Tugas iki kalebu parafin, sing njupuk panas saka panel aluminium lan leleh ing suhu 60 ° C.

Ing penemuan iki, energi listrik dirilis dening cooling lilin, kang menehi mati panas kanggo panel tipis. Para ilmuwan ngupayakake luwih ningkatake efisiensi proses kasebut kanthi ngganti parafin karo bahan liya, kayata asam lemak.

Energi diprodhuksi ing proses transisi fase. Instalasi bisa duwe wangun sing beda-beda miturut syarat konstruksi bangunan. Sampeyan bisa malah nggawe langit-langit palsu sing disebut.

Ide anyar, cara anyar

Lampu jalan, sing dikembangake dening perusahaan Walanda Kaal Masten, bisa dipasang ing ngendi wae, sanajan ing wilayah sing ora nganggo listrik. Padha ora perlu jaringan listrik kanggo operate. Padha cemlorot mung thanks kanggo panel solar.

Pilar-pilar mercusuar kasebut ditutupi panel surya. Desainer nyatakake yen ing wayah awan dheweke bisa nglumpukake energi sing akeh banget, mula padha sumunar kabeh wengi. Malah cuaca mendhung ora bakal mateni. Kalebu pesawat nyengsemaken batre lampu hemat energi DIODA LAMPU.

Roh (11), minangka jeneng senter iki, kudu diganti saben sawetara taun. Apike, saka sudut pandang lingkungan, baterei iki gampang ditangani.

Sauntara kuwi, wit solar lagi ditandur ing Israel. Ora ana apa-apa sing luar biasa yen ora amarga kasunyatane tinimbang godhong, panel surya dipasang ing tanduran kasebut, sing nampa energi, sing banjur digunakake kanggo ngisi piranti seluler, banyu adhem lan nyebarake sinyal Wi-Fi.

Desain, disebut eTree (12), kasusun saka logam "batang" sing metu cabang, lan ing cabang. panel surya. Energi sing ditampa kanthi bantuan disimpen sacara lokal lan bisa "ditransfer" menyang baterei smartphone utawa tablet liwat port USB.

12. Wit wit elektronik

Uga bakal digunakake kanggo ngasilake sumber banyu kanggo kewan lan uga manungsa. Wit uga kudu digunakake minangka lampion ing wayah wengi.

Padha bisa dilengkapi informasi tampilan kristal Cairan. Bangunan pisanan saka jinis iki muncul ing Taman Khanadiv, cedhak kutha Zikhron Yaakov.

Versi pitung panel ngasilake daya 1,4 kilowatt, sing bisa nguwasani 35 laptop rata-rata. Sauntara kuwi, potensi energi terbarukan isih ditemokake ing panggonan-panggonan anyar, kayata ing ngendi kali-kali mili menyang segara lan gabung karo banyu asin.

Klompok ilmuwan saka Institut Teknologi Massachusetts (MIT) mutusake kanggo nyinaoni fenomena osmosis terbalik ing lingkungan sing dicampur karo banyu sing beda-beda tingkat salinitas. Ana prabédan tekanan ing wates pusat kasebut. Nalika banyu ngliwati wates iki, akselerasi, sing minangka sumber energi sing signifikan.

Ilmuwan saka Universitas Boston ora adoh kanggo nyoba fenomena iki ing praktik. Dheweke ngetung yen banyu kutha iki, sing mili menyang segara, bisa ngasilake energi sing cukup kanggo nyukupi kabutuhan penduduk lokal. fasilitas perawatan.