Énergi anu tiasa diperbaharui - éta milik abad ka-XNUMX

Dina situs web BP Statistical Review of World Energy, anjeun tiasa mendakan inpormasi yén ku 2030, konsumsi énergi dunya bakal ngaleuwihan tingkat ayeuna sakitar sapertilu. Ku alatan éta, kahayang nagara-nagara maju nyaéta pikeun nyumponan kabutuhan anu ngembang kalayan bantosan téknologi "héjo" tina sumber anu tiasa diperbaharui (RES).

1. Ladang angin lepas pantai

Di Polandia, ku 2020, 19% énergi kedah asalna tina sumber sapertos kitu. Dina kaayaan ayeuna, ieu teu énergi mirah, jadi eta tumuwuh utamana berkat rojongan finansial nagara.

Numutkeun analisis 2013 ku Renewable Energy Institute, biaya ngahasilkeun 1 MWh. énergi renewable variasina, gumantung kana sumberna, ti 200 nepi ka 1500 zł.

Pikeun babandingan, harga grosir listrik 1 MWh dina taun 2012 sakitar PLN 200. The cheapest dina studi ieu nya éta pikeun ménta énergi ti tutuwuhan durukan multi-bahan bakar, i.e. co-firing jeung gas TPA. Énergi paling mahal dicandak tina cai sareng cai termal.

Bentuk RES anu paling terkenal sareng katingali, nyaéta turbin angin (1) sareng panél surya (2), langkung mahal. Nanging, dina jangka panjang, harga batubara sareng, contona, pikeun énergi nuklir pasti bakal naék. Rupa-rupa studi (contona, ulikan ku grup RWE di 2012) némbongkeun yén "konservatif" jeung "nasional" kategori, i.e. sumber énergi bakal jadi leuwih mahal dina jangka panjang (3).

Sareng ieu bakal ngajantenkeun énergi anu tiasa diperbaharui alternatif sanés ngan ukur lingkungan, tapi ogé ékonomi. Kadang-kadang hilap yén bahan bakar fosil ogé disubsidi pisan ku nagara, sareng hargana, sakumaha aturan, henteu tumut kana dampak négatip anu aya dina lingkungan.

Solar-cai-angin cocktail

Dina 2009, profesor Mark Jacobson (Stanford University) jeung Mark DeLucchi (University of California, Davis) medalkeun artikel dina Scientific American arguing yén ku 2030 sakabeh dunya bisa pindah ka énergi renewable. Di cinyusu 2013, maranéhna ngulang itungan maranéhna pikeun kaayaan AS New York.

Dina pamadegan maranéhna, éta bisa geura-giru sagemblengna abandon suluh fosil. Ieu sumber renewable anjeun tiasa kéngingkeun énergi anu dipikabutuh pikeun transportasi, industri sareng populasi. Énergi bakal asalna tina anu disebut campuran WWS (angin, cai, panonpoe - angin, cai, panonpoe).

Saloba 40 persén énergi bakal datang ti ladang angin lepas pantai, nu ampir tilu belas rébu bakal perlu deployed. Di darat, langkung ti 4 urang bakal diperyogikeun. turbin nu bakal nyadiakeun sejen 10 persén énergi. 10 persén salajengna bakal datangna ti ampir XNUMX persén kebon surya kalawan téhnologi konsentrasi radiasi.

Pamasangan photovoltaic konvensional bakal nambahan 10 persen ka unggal lianna. 18 persén séjén bakal asalna tina pamasangan surya - di bumi, gedong umum sareng markas perusahaan. Énergi anu leungit bakal dieusi deui ku pembangkit listrik panas bumi, pembangkit listrik PLTA, generator pasang surut sareng sadaya sumber énergi anu tiasa diperbaharui.

Élmuwan geus diitung yén ngaliwatan pamakéan sistem dumasar kana énergi renewable paménta pikeun énergi-hatur nuhun kana efisiensi gede tina sistem saperti-bakal turun statewide ku ngeunaan 37 persen, sarta harga énergi bakal nyaimbangkeun.

Langkung seueur padamelan anu bakal diciptakeun tibatan anu leungit sabab sadaya énergi bakal diproduksi di nagara éta. Sajaba ti éta, geus diperkirakeun yén ngeunaan 4 urang bakal maot unggal taun alatan ngurangan polusi hawa. pangsaeutikna jalma, sarta biaya polusi bakal turun ku $33 milyar sataun.

3. Harga énergi nepi ka 2050 - ulikan RWE

Ieu ngandung harti yén sakabéh investasi bakal mayar kaluar dina ngeunaan 17 taun. Ieu mungkin nu bakal jadi leuwih gancang, saprak nagara bisa ngajual bagian énergi. Naha pejabat New York State ngabagi optimisme tina itungan ieu? Jigana saeutik enya jeung saeutik henteu.

Barina ogé, aranjeunna henteu "lungsur" sadayana pikeun ngajantenkeun proposal éta, tapi, tangtosna, aranjeunna investasi dina téknologi produksi. Énergi anu tiasa diperbarui. Tilas Walikota New York Michael Bloomberg ngumumkeun sababaraha bulan kapengker yén TPA panggedéna di dunya, Freshkills Park di Staten Island, bakal dirobih janten salah sahiji pembangkit listrik tanaga surya panggedéna di dunya.

Dimana runtah New York terurai, 10 megawatt énergi bakal dihasilkeun. Sésa wewengkon Freshkills, atawa ampir 600 héktar, bakal robah jadi wewengkon héjo tina karakter taman.

Dimana aturan renewable

Seueur nagara parantos aya dina jalan ka masa depan anu langkung héjo. Nagara Skandinavia geus lila ngaleuwihan ambang 50% pikeun meunangkeun énergi ti sumber renewable. Numutkeun data anu diterbitkeun dina usum gugur 2014 ku organisasi lingkungan internasional WWF, Skotlandia parantos ngahasilkeun langkung seueur énérgi tina kincir angin tibatan kabutuhan sadaya rumah tangga Skotlandia.

Angka ieu nunjukkeun yén dina Oktober 2014, turbin angin Skotlandia ngahasilkeun listrik anu sami sareng 126 persén kabutuhan bumi lokal. Gemblengna, 40 persén énergi anu dihasilkeun di daérah ieu asalna tina sumber anu tiasa dianyari.

Ze sumber renewable leuwih ti satengah énergi Spanyol asalna tina. Satengah tina satengahna asalna tina sumber cai. Saperlima sadaya énergi Spanyol asalna tina kebon angin. Di kota Méksiko, La Paz, aya pembangkit listrik tenaga surya Aura Solar I kalayan kapasitas 39 MW.

Sajaba ti éta, pamasangan tegalan kadua 30 MW Groupotec I geus nearing parantosan, hatur nuhun nu kota bisa geura-giru jadi pinuh disadiakeun ku énergi ti sumber renewable. Conto nagara anu sacara konsisten ngalaksanakeun kabijakan pikeun ningkatkeun pangsa tanaga tina sumber anu tiasa dianyari salami mangtaun-taun nyaéta Jerman.

Numutkeun kana Agora Energiewende, dina 2014, énergi anu tiasa diperbaharui nyumbangkeun 25,8% tina pasokan di nagara ieu. Ku 2020, Jérman kedah nampi langkung ti 40 persén tina sumber ieu. Transformasi énergi Jerman henteu ngan ngeunaan abandonment énergi nuklir jeung batubara di ni'mat énergi renewable dina séktor énergi.

Henteu kedah hilap yén Jérman ogé mangrupikeun pamimpin dina nyiptakeun solusi pikeun "imah pasip", anu umumna dilakukeun tanpa sistem pemanasan. "Tujuan kami gaduh 2050 persén listrik Jerman asalna tina sumber anu tiasa dianyari ku 80 tetep aya," saur Canselor Jérman Angela Merkel nembé nyarios.

panel surya anyar

Di laboratorium, aya perjuangan konstan pikeun ningkatkeun efisiensi. sumber énergi renewable – contona, sél photovoltaic. Sél surya, anu ngarobah énergi cahaya béntang urang kana listrik, nuju kana catetan efisiensi 50 persen.

4. Graphene on busa pikeun konversi solar-to-uap jeung MIT

Tapi, sistem di pasar ayeuna nunjukkeun efisiensi henteu langkung ti 20 persen. Panél photovoltaic canggih anu ngarobah sacara éfisién énergi spéktrum surya - ti infra red, ngaliwatan rentang katempo, mun ultraviolét - aranjeunna sabenerna diwangun ku teu hiji, tapi opat sél.

Lapisan semikonduktor saling ditumpangkeun. Tiap di antarana tanggung jawab pikeun meunangkeun rentang gelombang béda ti spéktrum. Téknologi ieu disingget CPV (concentrator photovoltaics) sareng sateuacana parantos diuji di luar angkasa.

Taun ka tukang, contona, insinyur di Massachusetts Institute of Technology (MIT) nyiptakeun bahan anu diwangun ku flakes grafit disimpen dina busa karbon (4). Ditempatkeun dina cai sarta diarahkeun ka dinya ku sinar panonpoé urang, éta ngabentuk uap cai, ngarobah nepi ka 85 persén sakabéh énergi radiasi panonpoé kana eta.

Bahan anyar dianggo saderhana pisan - grafit porous dina bagian luhurna tiasa nyerep sareng sampurna nyimpen tanaga suryasarta di handap aya lapisan karbon, sawaréh ngeusi gelembung hawa (supaya bahan bisa ngambang dina cai), nyegah énergi panas tina escaping kana caina.

5. anteneu photovoltaic dina widang sunflowers

Solusi solar uap saméméhna kedah konsentrasi sinar panonpoé bahkan sarébu kali supados tiasa jalan.

Solusi anyar MIT ngan ukur peryogi konsentrasi sapuluh kali, ngajantenkeun sadaya setélan rélatif murah.

Atawa meureun coba ngagabungkeun piring satelit jeung sunflower dina hiji téhnologi? Insinyur di Airlight Energy, perusahaan Swiss anu berbasis di Biasca, hoyong ngabuktikeun éta mungkin.

Aranjeunna parantos ngembangkeun pelat 5-méteran anu dilengkepan ku kompléx susunan surya anu nyarupaan anteneu TV satelit atanapi teleskop radio sareng ngalacak sinar panonpoé sapertos kembang matahari (XNUMX).

Éta sakuduna dituju janten kolektor énérgi husus, supplying teu ukur listrik pikeun sél photovoltaic, tapi ogé panas, cai bersih komo, sanggeus ngagunakeun pompa panas, powering kulkas.

Kaca spion anu sumebar dina permukaanna ngirimkeun radiasi panonpoé sareng museurkeun kana panél, bahkan dugi ka 2 kali. Masing-masing tina genep panel anu dianggo dilengkepan ku 25 chip fotovoltaik anu tiis ku cai anu ngalir ngaliwatan saluran mikro.

Hatur nuhun kana konsentrasi énergi, modul photovoltaic tiasa dianggo opat kali langkung éfisién. Nalika dilengkepan pabrik desalinasi cai laut, unit éta ngagunakeun cai panas pikeun ngahasilkeun 2500 liter cai tawar per poé.

Di daérah terpencil, alat-alat filtrasi cai tiasa dipasang tibatan pabrik desalinasi. Struktur anteneu kembang 10m sadayana tiasa narilep sareng gampang diangkut ku treuk leutik. gagasan anyar pikeun pamakéan tanaga surya di wewengkon kirang dimekarkeun éta Solarkiosk (6).

Jinis unit ieu dilengkepan router Wi-Fi sareng tiasa ngecas langkung ti 200 telepon sélulér sadinten atanapi nyayogikeun kulkas mini dimana, contona, obat-obatan penting tiasa disimpen. Puluhan kios sapertos kitu parantos diluncurkeun. Aranjeunna utamina dioperasikeun di Étiopia, Botswana sareng Kenya.

7. Proyék pencakar langit Pertamina

Arsitéktur énergi

Gedung pencakar langit 99 tingkat Pertamina (7) anu rencanana bakal diwangun di Jakarta, ibukota Indonésia, sakuduna ngahasilkeun tanaga saloba-lobana. Ieu wangunan munggaran ukuranana di dunya. Arsitéktur wangunan ieu raket patalina jeung lokasi - hal ieu ngamungkinkeun pikeun asupkeun ukur radiasi panonpoé diperlukeun, ngamungkinkeun Anjeun pikeun nyimpen sésana énergi panonpoé urang.

8. Héjo Tembok di Barcelona

Munara truncated tindakan minangka torowongan dipaké tanaga angin. Panél photovoltaic dipasang dina unggal sisi fasilitas, anu ngamungkinkeun produksi énergi sapopoe, iraha waé dina sataun.

Gedongna bakal ngagaduhan pembangkit listrik panas bumi terpadu pikeun ngalengkepan tanaga surya sareng angin.

Samentara éta, peneliti Jérman ti Universitas Jena geus nyiapkeun proyék pikeun "facades pinter" wangunan. Transmisi cahaya tiasa disaluyukeun ku mencét hiji tombol. Henteu ngan dilengkepan sél photovoltaic, tapi ogé pikeun tumuwuh ganggang pikeun produksi biofuel.

Proyék Large Area Hydraulic Windows (LaWin) dirojong ku dana Éropa dina program Horizon 2020. Kaajaiban téknologi héjo modéren bertunas dina adul Teater Raval di Barcelona teu aya hubunganana sareng konsép di luhur (8).

Taman nangtung anu dirancang ku Urbanarbolismo lengkep mandiri. Tutuwuhan diirigasi ku sistem irigasi anu pompana didamel ku énergi anu dihasilkeun panels photovoltaic integrates kalawan sistem.

Cai, sabalikna, asalna tina présipitasi. Cai hujan ngalir ka handap talang kana bak panyimpen, ti mana teras dipompa ku pompa tenaga surya. Henteu aya catu daya éksternal.

Sistem calakan nyiram pepelakan nurutkeun pangabutuhna. Beuki loba struktur tipe ieu muncul dina skala badag. Contona nyaéta Stadion Nasional Solar Powered di Kaohsiung, Taiwan (9).

Dirancang ku arsitek Jepang Toyo Ito sarta ditugaskeun deui dina 2009, éta katutupan ku 8844 sél photovoltaic sarta bisa ngahasilkeun nepi ka 1,14 gigawatt-jam énergi per taun, supplying 80 persén kaperluan wewengkon urang.

9. Stadion surya di Taiwan

Bakal uyah lebur meunang énergi?

Panyimpen énergi dina bentuk uyah molten kanyahoan. Téknologi ieu dianggo dina pembangkit listrik tanaga surya ageung, sapertos Ivanpah anu nembe dibuka di Gurun Mojave. Numutkeun perusahaan Halotechnics anu masih teu dipikanyaho ti California, téknik ieu ngajangjikeun yén aplikasina tiasa diperpanjang ka sakumna séktor énergi, khususna tiasa diperbaharui, tangtosna, dimana masalah nyimpen surplus dina nyanghareupan kakurangan énergi mangrupikeun masalah konci.

Perwakilan perusahaan nyarios yén nyimpen énergi ku cara ieu mangrupikeun satengah harga batré, sababaraha jinis batré ageung. Tina segi biaya, éta tiasa bersaing sareng sistem panyimpen pompa, anu, sakumaha anjeun terang, ngan ukur tiasa dianggo dina kaayaan lapangan anu nguntungkeun. Sanajan kitu, téhnologi ieu boga drawbacks na.

Contona, ngan 70 persén énergi nu disimpen dina uyah lebur bisa dipaké deui salaku listrik (90 persén di accu). Halotechnics ayeuna nuju ngusahakeun efisiensi sistem ieu, kalebet ngagunakeun pompa panas sareng sababaraha campuran uyah.

10. Tangki uyah molten pikeun neundeun énergi

Pabrik démo ditugaskeun di Sandia National Laboratories di Arbuquerque, New Mexico, AS. neundeun énergi kalawan uyah molten. Ieu husus dirancang pikeun gawé bareng téhnologi CLFR, nu ngagunakeun kaca spion nu nyimpen tanaga surya pikeun panas cairan semprot.

Ieu uyah molten dina tank. Sistim nu nyokot uyah tina tank tiis (290 ° C), ngagunakeun panas kaca spion jeung heats cairanana nepi ka suhu 550 ° C, sanggeus éta mindahkeun ka tank salajengna (10). Lamun diperlukeun, uyah molten suhu luhur dialirkeun exchanger panas pikeun ngahasilkeun uap pikeun generasi kakuatan.

Tungtungna, uyah molten dibalikkeun ka embung tiis sareng prosésna diulang dina loop katutup. Panaliti komparatif nunjukkeun yén ngagunakeun uyah molten salaku cairan kerja ngamungkinkeun operasi dina suhu anu luhur, ngirangan jumlah uyah anu dipikabutuh pikeun neundeun, sareng ngaleungitkeun kabutuhan dua sét penukar panas dina sistem, ngirangan biaya sistem sareng pajeulitna.

Hiji leyuran nu nyadiakeun neundeun énergi dina skala nu leuwih leutik, kasebut nyaéta dimungkinkeun pikeun masang batré parafin kalawan kolektor surya dina hateupna. Ieu mangrupikeun téknologi anu dikembangkeun di Universitas Spanyol Nagara Basque (Universidad del Pais Vasco / Euskal Herriko Uniberstitatea).

Éta dimaksudkeun pikeun dianggo ku rumah tangga rata-rata. Awak utama alatna didamel tina pelat aluminium anu direndam dina parafin. Cai dianggo salaku médium mindahkeun énergi, sanés janten médium panyimpen. Tugas ieu milik parafin, nu nyokot panas tina panels aluminium sarta lebur dina suhu 60 ° C.

Dina penemuan ieu, énergi listrik dileupaskeun ku cooling lilin, nu mere kaluar panas kana panels ipis. Élmuwan ngusahakeun pikeun ningkatkeun efisiensi prosés ku cara ngagentos parafin ku bahan sanés, sapertos asam lemak.

Énergi dihasilkeun dina prosés transisi fase. Pamasanganna tiasa gaduh bentuk anu béda-béda saluyu sareng syarat konstruksi wangunan. Anjeun malah tiasa ngawangun anu disebut siling palsu.

Gagasan anyar, cara anyar

Lampu jalan, dikembangkeun ku perusahaan Walanda Kaal Masten, tiasa dipasang di mana waé, bahkan di daérah anu henteu nganggo listrik. Aranjeunna henteu peryogi jaringan listrik pikeun beroperasi. Aranjeunna glow ukur berkat panels surya.

Pilar mercusuar ieu ditutupan ku panél surya. Désainer ngaklaim yén beurang maranéhna bisa ngumpulkeun jadi loba énergi nu lajeng glow sapeuting. Malah cuaca mendung moal mareuman aranjeunna. Ngawengku hiji set impressive tina accu lampu hemat energi DIODA LAMPU.

Roh (11), sakumaha ngaranna senter ieu, kudu diganti unggal sababaraha taun. Narikna, tina sudut pandang lingkungan, batré ieu gampang dicekel.

Samentara éta, tangkal solar keur dipelak di Israel. Henteu aya anu luar biasa dina hal ieu upami henteu kanyataan yén tinimbang daun, panél surya dipasang dina perkebunan ieu, anu nampi énergi, anu teras dianggo pikeun ngecas alat sélulér, cai tiis sareng nyiarkeun sinyal Wi-Fi.

Desain, disebut eTree (12), diwangun ku logam "batang" nu cabang kaluar, sarta dina dahan. panel panonpoe. Énergi anu ditampi kalayan bantosanana disimpen sacara lokal sareng tiasa "ditransfer" kana batré smartphone atanapi tablet ngalangkungan port USB.

12. Tangkal tangkal éléktronik

Éta ogé bakal dianggo pikeun ngahasilkeun sumber cai pikeun sato bahkan manusa. Tangkal ogé kedah dianggo salaku lampion wengi.

Éta tiasa dilengkepan inpormasi tampilan kristal cair. Wangunan mimiti tipe ieu mucunghul di Khanadiv Park, deukeut kota Zikhron Yaakov.

Versi tujuh panel ngahasilkeun kakuatan 1,4 kilowatt, anu tiasa ngawasa 35 laptop rata-rata. Samentara éta, potensi énergi renewable masih kapanggih di tempat anyar, kayaning dimana walungan ngalir ka laut jeung ngahiji jeung cai uyah.

Sakelompok élmuwan ti Massachusetts Institute of Technology (MIT) mutuskeun pikeun ngulik fénoména reverse osmosis di lingkungan dimana cai tina tingkat salinitas anu béda-béda dicampur. Aya bédana tekanan dina wates puseur ieu. Nalika cai ngaliwatan wates ieu, éta accelerates, nu mangrupakeun sumber énergi signifikan.

Élmuwan ti universitas lokasina di Boston teu balik jauh pikeun verifikasi praktis fenomena ieu. Aranjeunna ngitung yén cai kota ieu, ngalir ka laut, tiasa ngahasilkeun énergi anu cukup pikeun nyumponan kabutuhan penduduk lokal. fasilitas perlakuan.