อากาศอบอุ่นสำหรับนวัตกรรม การต่อสู้กับภาวะโลกร้อนพัฒนาเทคโนโลยี
การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศเป็นภัยคุกคามระดับโลกที่มีการอ้างถึงบ่อยที่สุดอย่างหนึ่ง เราสามารถพูดได้อย่างปลอดภัยว่าในปัจจุบันเกือบทุกอย่างที่ถูกสร้างขึ้น สร้าง สร้าง และวางแผนในประเทศที่พัฒนาแล้ว คำนึงถึงปัญหาภาวะโลกร้อนและการปล่อยก๊าซเรือนกระจกในวงกว้าง
อาจไม่มีใครปฏิเสธว่าการประชาสัมพันธ์ปัญหาการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศทำให้เกิดแรงผลักดันอย่างแข็งแกร่งต่อการพัฒนาเทคโนโลยีใหม่ เราได้เขียนและจะเขียนหลายครั้งเกี่ยวกับบันทึกถัดไปของประสิทธิภาพของแผงโซลาร์เซลล์ การปรับปรุงกังหันลม หรือการค้นหาวิธีการอันชาญฉลาดในการจัดเก็บและกระจายพลังงานจากแหล่งพลังงานหมุนเวียน
ตามรายงานของคณะกรรมการระหว่างรัฐบาลว่าด้วยการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ (IPCC) ที่อ้างถึงซ้ำแล้วซ้ำเล่า เรากำลังเผชิญกับระบบสภาพอากาศที่ร้อนขึ้น ซึ่งส่วนใหญ่เกิดจากการเพิ่มขึ้นของการปล่อยก๊าซเรือนกระจกและการเพิ่มขึ้นของความเข้มข้นของก๊าซเรือนกระจกในชั้นบรรยากาศ ผลของแบบจำลองที่ประเมินโดย IPCC ชี้ให้เห็นว่าเพื่อให้มีโอกาสจำกัดภาวะโลกร้อนให้ต่ำกว่า 2°C การปล่อยมลพิษทั่วโลกจะต้องสูงสุดก่อนปี 2020 และจะต้องคงระดับ 50-80% ภายในปี 2050
ด้วยการปล่อยมลพิษเป็นศูนย์ในหัวของฉัน
ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีขับเคลื่อนโดย - เรียกให้กว้างกว่านี้ - "ความตระหนักเกี่ยวกับสภาพอากาศ" อันดับแรกเน้นที่ ประสิทธิภาพการผลิตและการใช้พลังงานเพราะการลดการใช้พลังงานจะส่งผลกระทบอย่างมากต่อการปล่อยก๊าซเรือนกระจก
ประการที่สองคือการสนับสนุนที่มีศักยภาพสูงเช่น เชื้อเพลิงชีวภาพ i พลังงานลม.
ประการที่สาม - การวิจัยและนวัตกรรมทางเทคโนโลยีจำเป็นต้องรักษาความปลอดภัยตัวเลือกคาร์บอนต่ำในอนาคต
สิ่งสำคัญอันดับแรกคือการพัฒนา เทคโนโลยีการปล่อยมลพิษเป็นศูนย์. หากเทคโนโลยีไม่สามารถทำงานได้โดยไม่ปล่อยมลพิษ อย่างน้อยของเสียที่ปล่อยออกมาจะต้องเป็นวัตถุดิบสำหรับกระบวนการอื่นๆ (รีไซเคิล) นี่คือคติทางเทคโนโลยีของอารยธรรมนิเวศวิทยาที่เราสร้างขึ้นเพื่อต่อสู้กับภาวะโลกร้อน
ทุกวันนี้ เศรษฐกิจโลกขึ้นอยู่กับอุตสาหกรรมยานยนต์จริงๆ ผู้เชี่ยวชาญเชื่อมโยงความหวังเชิงนิเวศกับสิ่งนี้ แม้จะพูดไม่ได้ว่าไม่มีมลพิษ แต่ก็ไม่ปล่อยก๊าซไอเสียในบริเวณที่เคลื่อนที่อย่างแน่นอน การควบคุมการปล่อยมลพิษในแหล่งกำเนิดนั้นถือว่าง่ายกว่าและถูกกว่า แม้ว่าจะเป็นเรื่องของการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิลก็ตาม นี่เป็นเหตุผลว่าทำไมในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมามีการใช้เงินจำนวนมากไปกับนวัตกรรมและการพัฒนายานยนต์ไฟฟ้า เช่นเดียวกับในโปแลนด์
แน่นอน เป็นการดีที่สุดที่ส่วนที่สองของระบบจะไม่มีการปล่อยมลพิษ ซึ่งเป็นการผลิตไฟฟ้าที่รถยนต์ใช้จากโครงข่ายไฟฟ้า อย่างไรก็ตาม เงื่อนไขนี้สามารถค่อยๆ เติมเต็มได้ด้วยการเปลี่ยนพลังงานเป็น ดังนั้น รถยนต์ไฟฟ้าที่เดินทางในนอร์เวย์ซึ่งไฟฟ้าส่วนใหญ่มาจากโรงไฟฟ้าพลังน้ำนั้นใกล้เคียงกับการปล่อยมลพิษเป็นศูนย์อยู่แล้ว
อย่างไรก็ตาม การตระหนักรู้เกี่ยวกับสภาพอากาศนั้นลึกซึ้งยิ่งขึ้น เช่น ในกระบวนการและวัสดุสำหรับการผลิตและการรีไซเคิลยาง ตัวถังรถยนต์ หรือแบตเตอรี่ ยังคงมีช่องว่างสำหรับการปรับปรุงในด้านเหล่านี้ แต่ - ตามที่ผู้อ่าน MT ตระหนักดี - ผู้เขียนนวัตกรรมทางเทคโนโลยีและวัสดุที่เราได้ยินเกี่ยวกับเกือบทุกวันมีข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อมที่หยั่งรากลึกในหัวของพวกเขา
การก่อสร้างอาคารโมดูลาร์ 30 ชั้นในจีน
พวกเขามีความสำคัญในการคำนวณทางเศรษฐกิจและพลังงานเช่นเดียวกับยานพาหนะ บ้านเรา. ตามรายงานของคณะกรรมาธิการเศรษฐกิจโลกและสภาพภูมิอากาศ (GCEC) อาคารต่างๆ ใช้พลังงาน 32% ของพลังงานของโลกและรับผิดชอบต่อ 19% ของการปล่อยก๊าซเรือนกระจก นอกจากนี้ ภาคการก่อสร้างคิดเป็น 30-40% ของขยะที่เหลืออยู่ในโลก
คุณสามารถดูได้ว่าอุตสาหกรรมการก่อสร้างต้องการนวัตกรรมที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากแค่ไหน หนึ่งในนั้นคือ วิธีการก่อสร้างแบบแยกส่วน z องค์ประกอบสำเร็จรูป (ทั้งๆ ที่บอกตรงๆ ว่านี่คือนวัตกรรมที่พัฒนามาหลายสิบปี) วิธีการที่อนุญาตให้ Broad Group สร้างโรงแรม 30 ชั้นในจีนภายใน XNUMX วัน (2) เพิ่มประสิทธิภาพการผลิตและลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม ตัวอย่างเช่น เหล็กรีไซเคิลเกือบ 100% ใช้ในการก่อสร้าง และการผลิต 122 โมดูลที่โรงงานได้ลดปริมาณของเสียจากการก่อสร้างลงอย่างมาก
ออกแดดให้มากขึ้น
จากการวิเคราะห์ของนักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษจากมหาวิทยาลัยอ็อกซ์ฟอร์ดเมื่อปีที่แล้วพบว่า ภายในปี 2027 ไฟฟ้าที่ใช้ทั่วโลกมากถึง 20% อาจมาจากระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ (3). ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีและการเอาชนะอุปสรรคต่อการใช้งานจำนวนมากหมายความว่าต้นทุนการผลิตไฟฟ้าในลักษณะนี้ลดลงอย่างรวดเร็วจนมีราคาถูกกว่าพลังงานจากแหล่งทั่วไปในเร็วๆ นี้
ตั้งแต่ปี 80 ราคาแผงเซลล์แสงอาทิตย์ได้ลดลงประมาณ 10% ต่อปี การวิจัยยังคงดำเนินต่อไปเพื่อปรับปรุง ประสิทธิภาพเซลล์. หนึ่งในรายงานล่าสุดในพื้นที่นี้คือความสำเร็จของนักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยจอร์จ วอชิงตัน ซึ่งสามารถสร้างแผงโซลาร์เซลล์ที่มีประสิทธิภาพ 44,5% อุปกรณ์นี้ใช้เครื่องผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ (PVCs) ซึ่งเลนส์จะโฟกัสรังสีของดวงอาทิตย์ไปยังเซลล์ที่มีพื้นที่น้อยกว่า 1 มม.2และประกอบด้วยเซลล์ที่เชื่อมต่อถึงกันหลายเซลล์ ซึ่งจับพลังงานเกือบทั้งหมดจากสเปกตรัมของแสงแดดมารวมกัน ก่อนหน้านี้รวมถึง ชาร์ปสามารถบรรลุประสิทธิภาพแผงโซลาร์เซลล์ได้มากกว่า 40% โดยใช้เทคนิคที่คล้ายคลึงกัน โดยติดตั้งเลนส์ Fresnel ให้กับแผงที่โฟกัสแสงที่กระทบแผง
แดดโดน "จับ" ในเมืองใหญ่
แนวคิดอีกประการหนึ่งในการทำให้แผงโซลาร์เซลล์มีประสิทธิภาพมากขึ้นคือการแยกแสงแดดก่อนที่จะกระทบแผง ความจริงก็คือเซลล์ที่ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับการรับรู้สีแต่ละสีของสเปกตรัมสามารถ "รวบรวม" โฟตอนได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น นักวิทยาศาสตร์จากสถาบันเทคโนโลยีแห่งมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซึ่งกำลังทำงานเกี่ยวกับโซลูชันนี้ หวังว่าจะมีประสิทธิภาพเกินเกณฑ์ 50 เปอร์เซ็นต์สำหรับแผงโซลาร์เซลล์
พลังงานที่มีค่าสัมประสิทธิ์สูงกว่า
ในส่วนที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนาแหล่งพลังงานหมุนเวียนนั้นงานกำลังดำเนินการเพื่อพัฒนาสิ่งที่เรียกว่า เครือข่ายพลังงานอัจฉริยะ -. แหล่งพลังงานหมุนเวียนเป็นแหล่งกระจายเช่น กำลังไฟฟ้าต่อหน่วยมักจะน้อยกว่า 50 MW (สูงสุด 100) ติดตั้งใกล้กับผู้รับพลังงานขั้นสุดท้าย อย่างไรก็ตาม ด้วยแหล่งที่มาจำนวนมากเพียงพอที่กระจายอยู่ในพื้นที่เล็กๆ ของระบบไฟฟ้า และด้วยโอกาสที่เครือข่ายนำเสนอ มันจึงเป็นประโยชน์ที่จะรวมแหล่งที่มาเหล่านี้ไว้ในระบบควบคุมโดยผู้ปฏิบัติงานเพียงระบบเดียว ทำให้เกิด "โรงไฟฟ้าเสมือนจริง ». เป้าหมายของมันคือการรวมการผลิตไฟฟ้าแบบกระจายเข้าไว้ในเครือข่ายที่เชื่อมต่อกันอย่างมีเหตุผล ซึ่งจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพทางเทคนิคและเศรษฐกิจของการผลิตไฟฟ้า การผลิตแบบกระจายในบริเวณใกล้เคียงกับผู้ใช้พลังงานยังสามารถใช้แหล่งเชื้อเพลิงในท้องถิ่น รวมทั้งเชื้อเพลิงชีวภาพและพลังงานหมุนเวียน และแม้กระทั่งของเสียในเขตเทศบาล
สิ่งนี้ควรมีบทบาทสำคัญในการสร้างโรงไฟฟ้าเสมือนจริง เก็บพลังงานทำให้การผลิตไฟฟ้าสามารถปรับตัวให้เข้ากับความต้องการของผู้บริโภคในแต่ละวันที่เปลี่ยนแปลงไป โดยปกติอ่างเก็บน้ำดังกล่าวจะเป็นแบตเตอรี่หรือตัวเก็บประจุยิ่งยวด โรงไฟฟ้าจัดเก็บแบบสูบน้ำสามารถมีบทบาทคล้ายกัน กำลังดำเนินการอย่างเข้มข้นเพื่อพัฒนาเทคโนโลยีใหม่สำหรับการกักเก็บพลังงาน เช่น ในเกลือหลอมเหลวหรือการใช้การผลิตไฮโดรเจนด้วยไฟฟ้าด้วยไฟฟ้า
ที่น่าสนใจคือ ครัวเรือนอเมริกันใช้ไฟฟ้าในปริมาณเท่ากันในปัจจุบันเช่นเดียวกับในปี 2001 ข้อมูลเหล่านี้เป็นข้อมูลของรัฐบาลท้องถิ่นที่รับผิดชอบด้านการจัดการพลังงาน ซึ่งเผยแพร่เมื่อช่วงต้นปี 2013 และ 2014 รายงานโดย Associated Press ผู้เชี่ยวชาญอ้างโดยหน่วยงาน สาเหตุหลักมาจากเทคโนโลยีใหม่ การประหยัด และการปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานของเครื่องใช้ในครัวเรือน ตามรายงานของสมาคมผู้ผลิตเครื่องใช้ในบ้าน การใช้พลังงานโดยเฉลี่ยของเครื่องใช้เครื่องปรับอากาศทั่วไปในสหรัฐฯ ลดลงมากถึง 2001% ตั้งแต่ปี 20 การใช้พลังงานของเครื่องใช้ในครัวเรือนทั้งหมดลดลงในระดับเดียวกัน รวมถึงทีวีที่มีจอ LCD หรือ LED ที่ใช้พลังงานน้อยกว่าอุปกรณ์รุ่นเก่าถึง 80%!
หนึ่งในหน่วยงานของรัฐบาลสหรัฐฯ ได้เตรียมการวิเคราะห์โดยเปรียบเทียบสถานการณ์ต่างๆ เพื่อการพัฒนาสมดุลพลังงานของอารยธรรมสมัยใหม่ จากนี้ การคาดการณ์ความอิ่มตัวของเศรษฐกิจสูงด้วยเทคโนโลยีไอที ตามมาด้วยว่าภายในปี 2030 เฉพาะในสหรัฐอเมริกาเท่านั้นที่สามารถลดการใช้พลังงานลงได้เท่ากับไฟฟ้าที่ผลิตโดยโรงไฟฟ้าขนาด 600 เมกะวัตต์สามสิบแห่ง ไม่ว่าเราจะพิจารณาว่าเป็นเพราะการออมหรือโดยทั่วๆ ไป มาจากสิ่งแวดล้อมและสภาพอากาศของโลก ความสมดุลก็ค่อนข้างดี
