Альтернатива есть: чем можно заменить традиционные источники энергии

Ветрогенераторы на Мирновской ветроэлектростанции в Крыму. Илюстрация РИА Новости / Алексей Павлишак

11 ноября отмечается Международный день энергосбережения. Сделать потребление более экономным и экологичным призваны альтернативные источники энергии. О том, как обеспечить жилой дом энергией с помощью водорослей, каковы принципы работы ветряных электростанций и какие страны в лидерах альтернативной энергетики — читайте в нашем материале.

Далеко ли можно уехать на алюминиевой банке?

Альтернативные источники энергии в современном мире уже стали делом привычным. Однако в этой области все еще есть место удивительным находкам ученых. Что только ни служит источником энергии. Некоторые придумки еще несколько десятилетий назад могли прийти в голову разве что писателям-фантастам, а в XXI веке это уже реальность.

Несколько лет назад в немецком Гамбурге соорудили дом, полностью отапливаемый водорослями. 129 аквариумов с растениями закреплены на внешних лесах постройки и способны поворачиваться вслед за солнцем. Таким образом водоросли под воздействием света выделяют тепло. Если фасад-"биореактор" генерирует слишком много тепла (в жаркую солнечную погоду) энергия сохраняется про запас в специальном буфере. Когда количество водорослей в резервуаре достигает предела, избытки отправляются для переработки в биотопливо и обеспечивают запас на весь зимний период.

Летом зеленые панели с водорослями выполняют еще одну функцию: они создают внутри квартир тень. Футуристическое сооружение строилось около трех лет, а на его возведение было потрачено около 5 миллионов евро.

Можно ли не тратить энергию во время игры в футбол, а наоборот, вырабатывать ее? Разработчики мяча Soccket (от soсcer — футбол и socket — разъём) отвечают на этот вопрос утвердительно. Технологичный мяч снабжен устройством, способным перерабатывать кинетическую энергию от ударов в электричество. Всего за 15 минут игры батарея, встроенная в игровой снаряд, полностью заряжается. Этой мощности может хватить, чтобы зарядить мобильный телефон или лампу. Мяч оборудован специальным разъемом для передачи электроэнергии на другой источник.

Российские разработчики тоже могут похвастаться находками в области альтернативной энергии. Научный коллектив кафедры цветных металлов и золота НИТУ "МИСиС" под руководством приглашенного из Германии профессора Александра Громова разработал способ получать альтернативное экологически чистое топливо (водород) из отходов алюминия и цветных металлов. То есть благодаря этой разработке машины смогут ездить на алюминиевых банках. Переработка одной маленькой банки из-под газировки (0,33 литра) дает топливо для 20 метров автопробега.

"Мы предложили систему, которая включает анализ исходного сырья, оптимальные способы измельчения алюминиевых отходов, разработку механизмов и режимов окисления, а также хранения и транспортировки полученного твердого металлического реагента. Мы нашли оптимальные реагенты для окисления алюминиевых отходов, разработали концепцию аппарата для получения водорода — аналога карбидного генератора ацетилена", — уточнил Громов.

Одним из плюсов технологии является ее пожаробезопасность. Также баночное топливо позволяет решить проблему утилизации алюминиевых отходов и привлечь внимание к проблеме сортировки и раздельному сбору мусора.

Плюсы и минусы альтернативной энергетики

Многие страны мира активно внедряют использование альтернативных источников в свои энергетические системы. Китай — один из лидеров. Эта страна больше всех выбрасывает в атмосферу СО2, что и заставило руководство Китая задуматься об альтернативных экологичных источниках энергии. Согласно государственному плану, к 2020 году в семи районах страны будут построены огромные ветряные ЭС. Наряду с ветряной в Китае планируют активно использовать и солнечную энергию.

Также активно развивается альтернативная энергетика в США. Еще в 2014 году суммарная мощность американских ветрогенераторов составила 65 879 МВт. Страна является мировым лидером по развитию геотермальной энергетики — направления, использующего для получения энергии разницу температур между ядром Земли и ее корой.

Германия — еще одна из стран-лидеров альтернативной энергетики. В апреле прошлого года страна установила своеобразный рекорд: в последние выходные апреля Германия получила 85% энергии из возобновляемых источников, то есть благодаря солнечным, ветро- и гидроэлектростанциям.

Альтернативная энергетика способна стать хорошим помощником странам, у которых нет собственных запасов углеводородов. По этому пути пошла Япония. Закон, принятый парламентом Японии в 2011 году, предусматривает поддержку альтернативной энергетики, а также развитие ветро-, гелио-, гидро- и геотермальной энергетики. Большинство жителей страны поддерживает переход на альтернативную энергетику, после аварии на "Фукусиме" многие японцы настроены резко негативно против АЭС.

Сейчас альтернативная энергетика идет в основном по пути использования энергии ветра и солнца. Согласно статистике, опубликованной Всемирной ассоциацией ветровой энергетики (WWEA), общая мощность всех ветроустановок в мире по состоянию на конец 2017 года составила 539 291 МВт. Ветрогенераторы, установленные в мире по состоянию на конец 2017 года, могут обеспечить более 5% мировой потребности в электроэнергии.

Принцип работы ветряных электростанций заключается в преобразовании кинетической энергии ветра в электрическую энергию. Такие станции состоят из ветродвигателя, генератора электрического тока, автоматического устройства управления работой ветродвигателя и генератора. Само производство ветряных электростанций обходится довольно дешево. К недостаткам можно отнести малую мощность и то, что их работа зависит от погоды. Своеобразная метеозависимость. К тому же такие станции производят много шума, и на ночь их, как правило, отключают. Еще ветряные электростанции создают помехи для воздушного сообщения и даже для радиоволн.

Солнечная энергия тоже имеет ряд своих плюсов и минусов. К преимуществам использования солнца специалисты относят экологическую чистоту, доступность практически в любой точке земного шара и возобновляемость этого ресурса. К недостаткам причисляют сложное техническое обслуживание станций и дорогую стоимость оборудования.

Как поспорили Герман Оскарович и Анатолий Борисович

В России нет единого мнения по поводу использования альтернативной энергии. Об этом свидетельствует спор, который состоялся в рамках Гайдаровского форума между главой Сбербанка Германом Грефом и главой компании "Роснано" Анатолием Чубайсом.

Герман Греф высказал мнение, что в ближайшие годы маловероятно, что альтернативная энергетика будет иметь шансы на масштабное развитие.

"Я не вижу, зачем у нас солнце (солнечная энергетика ‒ ред.) при нашей сегодняшней дешевизне ресурсов. Я просто не вижу ни одного шанса в ближайшие 10 лет, что у нас какое-то солнце появится или ветер", ‒ отметил глава Сбербанка.

В свою очередь Чубайс ответил, что солнечная энергетика в России уже состоялась, а через год, скорее всего, окончательно состоится и ветряная.

"Если говорить не с точки зрения бизнеса, а с точки зрения страновой картинки, я считаю, что солнечная энергетика в России уже состоялась, и дальше она шаг за шагом уже будет просто нарастать, нарастать и нарастать в объемах. <…> Для меня 2017 год ‒ это год развилки по ветру. Вижу очень серьезные предпосылки, которые могут привести к тому, что через год на следующем Гайдаровском форуме я смогу сказать, что ветер в России тоже состоялся", ‒ сказал Чубайс.

Летом этого года замглавы Минэнерго Алексей Текслер заявил, что в ведомстве обсуждаются объемы поддержки электрогенерации на основе возобновляемых источников энергии (ВИЭ) после 2024 года.

"У нас есть некий консенсус в Министерстве энергетики по этой части, продлить, продолжить поддержку возобновляемой энергетики за рамками 2024 года, мы сейчас обсуждаем объем, размеры такого рода поддержки", ‒ сказал Текслер, выступая на четвертом международном конгрессе Reencon "Возобновляемая энергетика ‒ XXI век: энергетическая и экономическая эффективность".

В настоящее время в России действует программа поддержки "зеленой" энергетики, в том числе строительства электростанций, которые выбираются на конкурсной основе, но это программа завершится в 2024 году. В отрасли идет обсуждение, что же все-таки будет дальше.

Ранее министр энергетики Александр Новак заявил, что в рамках разрабатываемой масштабной программы модернизации российских электростанций стоимостью 3,5 триллиона рублей до 2035 года, 405 миллиардов рублей может быть направлено на новую программу поддержки "зеленой" энергетики после 2024 года. Также Новак пояснял, что еще неясно, сохранится ли поддержка в нынешнем виде или будут другие меры.

Как бы то ни было, очевидно, что альтернативные источники энергии в России и других странах ежегодно будут наращивать все большие мощности. При этом в ближайшее время углеводороды вряд ли перестанут быть основным источником энергии.

http://ecoportal.su/news.php?id=100070

Новая бумага на основе пшеницы от Вуди Харрельсона выведет леса из-под удара

Вуди Харрельсон – известный актер, появившийся в кино и на телевидении в множестве ролей, начиная от бармена Вуди в сериале «Чирс» (Cheers) в 80-е годы, и заканчивая Хэймичем Эбернети в прошлогодних «Голодных играх». На протяжении этого пути было ещё множество вех, включая две номинации на «Оскар». Он также известен как ярый защитник окружающей среды, особенно, когда дело касается лесов Северной Америки. Оставив в прошлом своё амплуа политического активиста, в настоящий момент он вышел далеко за рамки протестного формата в пользу проекта, призванного сместить аппетиты общества в бумажной продукции с лесных массивов на гораздо менее востребованный продукт: сельскохозяйственные отходы.

Насколько это актуально? Согласно данным от компании Canopy, занимающейся популяризацией сохранения лесов, нетронутые лесные массивы поглощают почти пятую часть углекислого газа, производимого сжиганием различных видов топлива. Когда мы вырубаем деревья, мы не только уменьшаем размеры одного из самых эффективных механизмов утилизации углекислого газа на планете, но и разом выпускаем десятки, если не сотни, лет хранимый углекислый газ на свободу. В глобальном масштабе, 71% сырья для бумаги в мире добывается из разнообразных лесных массивов. Подсчитано, что для одного выпуска «Нью-Йорк Таймс Сандэй» (NY Times Sunday) требуется 63 тысячи деревьев.

RP Siegel поговорил с Вуди в преддверии пресс-конференции, посвященной появлению и распространению в США бумаги Step Forward производства компании Prairie Pulp & Paper, в которой Вуди является сооснователем. Эта бумага на 80% состоит из пшеничной соломы, взамен обычной древесной массы, и, таким образом, оказывает наименьшее воздействие на окружающую среду из всех представленных на рынке. Начиная с сегодняшнего дня, бумага Step Forward будет продаваться в «Стэйплс» (Staples). В разговоре также принял участие Джефф Гольфман, Президент компании Prairie Pulp & Paper.

TriplePundit: Что сподвигло вас заняться этим проектом?

Вуди Харрельсон: За леса я переживаю уже давно. К примеру, в 1996 году я участвовал в демонстрациях на мосту Золотые Ворота против вырубки деревьев красных пород в Северной Калифорнии (на этой демонстрации Вуди был арестован), а ещё раньше, в 1992, я участвовал в протестных акциях против передачи 6 миллионов акров девственных лесов в Монтане под лесозаготовки. Меня очень сильно это задевало. Я связался с друзьями из Гринписа и мы начали работать над тем, как это можно остановить. Но в процессе этого я понял, что даже когда получается спасти тот или иной лес от вырубки, вырубать начинают где-то ещё, ну, как в игре «Прибей крота» (аркадная игра, задача которой – ударять молотком по кротам, хаотично появляющимся из норок). Поэтому следует обратиться к тому, как производится бумага. Из того количества деревьев, что ежегодно вырубаются в мире – от трех до шести миллиардов – половина используется для производства бумаги. Таким образом, смена подхода в производстве бумаги сильно бы изменила эту картину. Именно этого мы и достигли. Теперь у нас есть бумага, на 80% состоящая из пшеничной соломы, и в плане экологичности эта бумага лучше, чем любая другая из существующих сегодня. И теперь такую бумагу впервые можно будет купить в Соединенных Штатах, в магазинах «Стэйплс» (Staples).

TriplePundit: Планируете ли вы увеличивать объемы производства, по мере роста спроса?

Вуди Харрельсон: Да, мы думаем наращивать обороты естественным путем. Объемы этой индустрии огромны, мировой спрос составляет 400 миллионов тонн в год, и это число в ближайшие пятнадцать лет удвоится. Таким образом, нагрузка на леса просто чудовищна. В наших планах – запустить первую в Северной Америке бумажную фабрику, не использующую древесную массу, уже в ближайшие 3-5 лет. Это будет экофабрика вне системы, вся бумага будет на 100% из недревесного сырья, полностью из сельскохозяйственных отходов – из того, что остается у фермерских хозяйств. Цена будет сравнима с ценой обычной бумаги или даже ниже ее. Вот тогда революция в этой области перейдет на качественно новый уровень.

TriplePundit: А что насчет другой бумажной продукции, к примеру, газет, салфеток, и тому подобное?

Вуди Харрельсон: Мы обязательно придем к этому, но конкретно сейчас мы делаем акцент на офисную бумагу.

Джефф Гольфман: Хочу добавить, что коробки, в которые запаковывается наша бумага, также сделаны из сельскохозяйственных отходов. Так что, рано или поздно, мы начнем продвигать множество других видов бумажной продукции.

TriplePundit: А откуда сейчас берется ваша бумага?

Вуди Харрельсон: Мы делаем ее в Индии. Джефф сумел найти фабрику, которая способна производить бумагу, не используя хлор, из сельскохозяйственного сырья, которое отвечает нашим требованиям. Нас это устраивает, пока мы не развернем собственное производство здесь.

TriplePundit: Создание такой фабрики перенесет ваше производство из-за рубежа, а значит, существенно увеличит ваш экологический след.

Джефф Гольфман: На нашем сайте любой желающий может найти отчет по заказанному нами анализу жизненного цикла всех процессов компании. Даже с поставками за рубеж, наши показатели по парниковым выбросам и экологическому следу в целом ниже, чем у всех остальных производителей бумаги в Северной Америке на сегодняшний день. Как только мы запустим промышленное производство бумаги, не содержащей древесины, на возобновляемых источниках энергии здесь, в Северной Америке, мы зададим новые стандарты экологичности бумажной продукции.

TriplePundit: Так значит, со временем вы перейдете от 80% недревесного сырья в бумаге к 100%?

Вуди Харрельсон: Да, у нас уже произведено несколько пробных образцов стопроцентной недревесной бумаги. Помнится, что меня очень поразило, так это лица работников фабрики. Они осознавали, что стали частью поворотного момента в истории. Эти люди посвятили годы жизни работе в своей индустрии. Но зрелище того, как из-под пресса выходят рулоны бумаги, в которой совершенно не содержится древесина, должно взволновать любого.

TriplePundit: Так что удерживает вас от перехода к производству стопроцентной недревесной бумаги?

Джефф Гольфман: У нас ушло около 14 лет на исследования, чтобы довести первые листы бумаги до рынка, поэтому для перехода на стопроцентные показатели потребуется ещё несколько месяцев и несколько миллионов долларов на научно-исследовательские работы.

TriplePundit: Смотря в будущее, я представляю, что всё больше людей будут пользоваться своими смартфонами и планшетами, нежели распечатывать что-либо. Всё больше людей будет вовлекаться в переработку отходов. А уже сегодня мы собираемся производить бумагу, не содержащую древесины. Как вы думаете, доведется ли нам застать тот момент, когда леса вообще не будут подвергаться влиянию человека?

Вуди Харрельсон: На сегодняшний день, спрос на бумагу только продолжает расти, вне зависимости от интернета или чего-либо ещё. И хотя люди и рассчитывали, что будут избавляться от бумаги в офисах, статистика упрямо утверждает обратное.

Но, учитывая все изменения, происходящие в отрасли, я смотрю в будущее с оптимизмом. Как метко подметил Рамез Наам в книге The Infinite Resource , подобные прогнозы постоянно упускают из виду влияние инноваций. И я верю, что инновация, которая будет представлена сегодня, совершит именно это – изменит текущую ситуацию в отношении лесов и нашего образа жизни.

Компания Prairie Pulp & Paper предоставила мне образцы бумаги Step Forward, которые я протестировал на качество печати, и на цветном, и на черно-белом лазерных принтерах, с прекрасными результатами в обоих случаях. К тому же, печатать было гораздо приятнее благодаря осознанию, что я спасаю деревья.

Об авторе: М-р Сиджел – профессиональный инженер, изобретатель, консультант и автор. Он стал соавтором экологического триллера Vapor Trails, первого из серии книг, посвященных влиянию человеческого фактора в различных сферах устойчивого развития, включая энергетические, продовольственные и водные ресурсы. Книга написана в увлекательной и отчасти хулиганской манере и сейчас адаптируется

Автор: RP Siegel, для портала TriplePundit.com

Источник: Интернет-журнал "Совершенствуй среду обитания"
http://ecology.md/page/novaja-bumaga-na-osnove-pshenicy-ot-vudi-harrelsona-vyved...

Создано универсальное водородное топливо в виде пасты: дешево и удобно

Исследователи Fraunhofer представили «Powerpaste» — пасту на основе магния, которая накапливает водородную энергию в 10 раз большей плотности, чем литиевая батарея. Она позволяет автомобилям на водородных топливных элементах возможность путешествовать дальше, чем автомобили с бензиновым двигателем, и дозаправляться всего за несколько минут!


Ученые разработали пастообразную разнеовидность водородного топлива, на порядок эффективнее классических баллонов со сжатым газом

Обычно автомобили с водородными топливными элементами перевозят водородное топливо в газообразной форме, и хранится оно в баках при давлении около 700 бар. Эти резервуары довольно большие и тяжелые, что сводит на нет одно из ключевых преимуществ водорода по сравнению с сегодняшними литиевыми батареями — его более высокую плотность энергии. Высокое давление также делает водород непрактичным вариантом для двухколесных транспортных средств, таких как мотоциклы и скутеры. Наконец, баллон с горючим газом под давлением просто-напросто может взорваться в случае непредвиденных ситуаций.

Однако команда из Института производственных технологий и передовых материалов им. Фраунгофера IFAM в Дрездене придумала новый интересный способ хранения и переноса водородной энергии. Решение пришло в виде пасты Powerpaste на основе гидрида магния, которая сохраняет водород и позволяет выпускать его при необходимости даже при атмосферном давлении.

Для производства пасты магний смешивают с водородом при температуре около 350 °C и давлении, в пять-шесть раз превышающем атмосферное, в результате чего образуется гидрид магния. Затем в смесь включают сложный эфир и соли металлов, чтобы получить вязкую серую массу, которую можно загружать в картриджи.

В форме пасты Powerpaste полностью стабилен при температурах до 250 °C. Он несет в 10 раз больше энергии, чем литиевые батареи, и существенно больше, чем бак H2 на 700 бар, если сравнивать по весу. Исследователи говорят, что автомобили с трансмиссией Powerpaste могут рассчитывать на запас хода, «сравнимый с бензином или даже превышающий его».

Когда приходит время высвободить энергию, плунжерный механизм выдавливает пасту в камеру, где она вступает в реакцию с водой, выделяя водород с динамически контролируемой скоростью, который затем питает топливный элемент для выработки электроэнергии, необходимой для работы трансмиссии электромобиля или другое устройство. Частично впечатляющая плотность энергии пасты обусловлена ​​тем фактом, что половина выделяемого водорода поступает из воды, с которой он вступает в реакцию.

Например, для заправки скутера Powerpaste нужно вынуть картридж и заменить его на заправленный на станции техобслуживания. Таким образом, эта штука может стать чем-то вроде бутылки с розжигом для шашлыков: легко заменяемым вариантом использования чистой энергии в различных устройствах. Команда предполагает адаптировать технологию для больших дронов, тем самым увеличив время и дальность их полета, а также для портативных электроприборов, таких как, например, походный тостер или чайник.

Кстати, некоторым устройствам может быть удобнее просто закачать материал в резервуар, а не пользоваться картриджами. К ним относятся, например, автомобили и грузовики на топливных элементах, самолеты и более крупные виды техники. Инженеры уверяют, что пасту можно подавать через стандартные линии розлива с «относительно недорогим оборудованием».

https://ecoportal.su/news/view/109039.html

Внедрение надувных парусов на торговых судах поможет обеспечить экономию топлива в размере 1 триллиона долларов США

Морская компания Compagnie Maritime Nantaise установла на торговом судне первую автоматизированную, убирающуюся, надувную парусную систему Michelin Wing Sail Mobility (WISAMO).

По словам французского поставщика промышленного оборудования Michelin, на контейнеровоз MN Pélican, принадлежащий Compagnie Maritime Nantaise, был установлен прототип крыла площадью 100 квадратных метров.

«Этот новый этап - мультикультурный опыт и моменты обмена разнообразными компетенциями, чтобы внести свой вклад в важное дело по обезуглероживанию морского транспорта», - сказал представитель Michelin.



Надувные паруса с крыльями WISAMO (Wing Sail and Mobility) установлены на торговое судно, построенное в 1999 году и в настоящее время пришвартованное в испанском порту Эль-Астильеро.

Компания утверждает, что прототип может быть установлен как на коммерческих, так и на прогулочных судах. Считается, что за счет использования энергии ветра технология может сократить потребление топлива на 20 % на судно.

    Надувное, складное и автоматизированное крыло использует ветровую тягу в качестве гибридного решения для снижения расхода топлива.

Система крыльевых парусов может быть добавлена ​​на этапе проектирования корабля в качестве оригинального оборудования или модернизирована на уже находящемся в эксплуатации корабле. Он подходит для судов: сухогрузов, газовозов и танкеров. По словам компании, парус убирается для прохода под мостами и захода в порты.

Проект установки основан на соглашении о сотрудничестве, подписанном в июне 2022 года между Michelin и Compagnie Maritime Nantaise-MN, подразделением группы SOGESTRAN, с целью тестирования «новаторского решения» на корабле.



В рамках фазы промышленной разработки новой технологии Michellin сможет протестировать крыло WISAMO в реальных условиях коммерческого морского судоходства. «Если испытания будут успешными, соглашение о партнерстве может открыть двери для испытаний с использованием крыла большего размера, что станет большим шагом на пути к обезуглероживанию морского транспорта», — сказал Michelin.

    Морской сектор уделяет все больше внимания ветряным двигателям как одной из альтернатив, которые могут позволить судам повысить свою эффективность и сэкономить топливо, а также стать более экологичными.

Благодаря новейшим установкам ветряных двигателей на больших коммерческих судах глобальная грузоподъемность судов, использующих ветер в качестве возобновляемого источника энергии, превысила отметку в один миллион тонн дедвейта (дедвейта).

Процесс глобализации принес большую пользу морской отрасли. Водный транспорт составляет 90 процентов всего товарооборота. Однако экологические издержки значительны. Каждый год контейнеровозы, курсирующие по мировым водным путям, выбрасывают в атмосферу около одного миллиарда метрических тонн двуокиси углерода (CO2), или три процента всех выбросов парниковых газов.

https://building-tech.org/%D0%A2%D1%80%D0%B0%D0%BD%D1%81%D0%BF%D0%BE%D1%80%D1%82...