Fuinneamh in-athnuaite - baineann sé leis an XNUMXú haois

Ar shuíomh Gréasáin Athbhreithniú Staitistiúil BP ar Fhuinneamh Domhanda, is féidir leat faisnéis a fháil faoi 2030, go sáróidh tomhaltas fuinnimh an domhain an leibhéal reatha thart ar aon trian. Mar sin, is é mian na dtíortha forbartha freastal ar na riachtanais atá ag fás le cabhair ó theicneolaíochtaí "glasa" ó fhoinsí in-athnuaite (RES).

1. Feirm ghaoithe amach ón gcósta

Sa Pholainn, faoi 2020, ba cheart go dtiocfadh 19% den fhuinneamh ó fhoinsí den sórt sin. Sna coinníollacha reatha, ní fuinneamh saor é seo, agus mar sin forbraíonn sé go príomha a bhuíochas le tacaíocht airgeadais stáit.

De réir anailíse 2013 ag an Institiúid um Fhuinneamh In-athnuaite, costas táirgthe 1 MWh Fuinneamh in-athnuaite athraíonn, ag brath ar an bhfoinse, ó 200 go fiú 1500 zł.

Chun comparáid a dhéanamh, b’ionann an praghas mórdhíola ar 1 MWh leictreachais in 2012 agus thart ar PLN 200. Ba é an ceann ba shaoire sna staidéir seo ná fuinneamh a fháil ó ghléasraí dócháin ilbhreosla, i.e. comhadhaint agus gás líonadh talún. Faightear an fuinneamh is costasaí ó uisce agus uiscí teirmeacha.

Tá na foirmeacha RES is cáiliúla agus is infheicthe, i.e. tuirbíní gaoithe (1) agus painéil ghréine (2), níos costasaí. Mar sin féin, san fhadtréimhse, beidh ardú dosheachanta ar phraghsanna guail agus, mar shampla, ar fhuinneamh núicléach. Léiríonn staidéir éagsúla (mar shampla, staidéar a rinne grúpa RWE in 2012) go bhfuil na catagóirí “coimeádach” agus “náisiúnta”, i.e. foinsí fuinnimh beidh sé níos costasaí san fhadtréimhse (3).

Agus beidh sé seo a dhéanamh ar fhuinneamh in-athnuaite mar mhalairt ní amháin comhshaoil, ach freisin eacnamaíoch. Déantar dearmad uaireanta go dtugann an stát fóirdheontas mór do bhreoslaí iontaise freisin, agus ní chuireann a bpraghas, mar riail, san áireamh an tionchar diúltach a bhíonn aige ar an gcomhshaol.

Coileach gréine-uisce-gaoithe

In 2009, d’fhoilsigh na hOllúna Mark Jacobson (Ollscoil Stanford) agus Mark Delucchi (Ollscoil California, Davis) alt in Scientific American ag áitiú go bhféadfadh an domhan ar fad aistriú go dtí 2030. Fuinneamh in-athnuaite. In earrach na bliana 2013, rinne siad a gcuid ríomhaireachtaí arís agus arís eile do stát SAM i Nua-Eabhrac.

Is é a dtuairim go bhféadfadh sé breoslaí iontaise a thréigean go hiomlán go luath. é foinsí in-athnuaite is féidir leat an fuinneamh a theastaíonn don iompar, don tionscal agus don daonra a fháil. Tiocfaidh fuinneamh ón meascán WWS mar a thugtar air (gaoth, uisce, grian - gaoth, uisce, grian).

Tiocfaidh suas le 40 faoin gcéad den fhuinneamh ó fheirmeacha gaoithe amach ón gcósta, agus beidh gá beagnach trí mhíle dhéag díobh sin a imscaradh. Ar thalamh, beidh níos mó ná 4 duine ag teastáil. tuirbíní a sholáthróidh 10 faoin gcéad eile den fhuinneamh. Tiocfaidh an chéad 10 faoin gcéad eile ó bheagnach XNUMX faoin gcéad de na feirmeacha gréine le teicneolaíocht tiúchan radaíochta.

Cuirfidh suiteálacha fótavoltach traidisiúnta 10 faoin gcéad dá chéile. Tiocfaidh 18 faoin gcéad eile ó shuiteálacha gréine - i dtithe, i bhfoirgnimh phoiblí agus sa cheanncheathrú corparáideach. Déanfaidh gléasraí geoiteirmeacha, gléasraí cumhachta hidrileictreacha, gineadóirí taoide agus gach foinse fuinnimh in-athnuaite eile an fuinneamh atá in easnamh a athlánú.

Eolaithe a ríomh go trí úsáid a bhaint as córas bunaithe ar Fuinneamh in-athnuaite Beidh an t-éileamh ar fhuinneamh-mar gheall ar éifeachtacht níos mó a leithéid de chóras-titim ar fud an stáit faoi thart ar 37 faoin gcéad, agus beidh praghsanna fuinnimh a chobhsú.

Cruthófar níos mó post ná mar a chaillfear mar go dtáirgfear an fuinneamh ar fad sa stát. Ina theannta sin, meastar go bhfaighidh thart ar 4 duine bás gach bliain mar gheall ar thruailliú aeir laghdaithe. níos lú daoine, agus tiocfaidh laghdú $33 billiún in aghaidh na bliana ar chostas truaillithe.

3. Praghsanna fuinnimh suas go dtí 2050 - staidéar RWE

Ciallaíonn sé seo go n-íocfaidh an infheistíocht iomlán as i gceann thart ar 17 mbliana. Is féidir go mbeadh sé níos tapúla, ós rud é go bhféadfadh an stát cuid den fhuinneamh a dhíol. An bhfuil oifigigh Stáit Nua-Eabhrac dóchasach faoi na ríomhanna seo? I mo thuairimse, beagán yes agus beagán níl.

Tar éis an tsaoil, ní "titeann" siad gach rud chun an togra a thabhairt i gcrích, ach, ar ndóigh, infheistíonn siad i dteicneolaíochtaí táirgthe. Fuinneamh in-athnuaite. D’fhógair iar-Mhéara Nua-Eabhrac Michael Bloomberg cúpla mí ó shin go ndéanfaí an líonadh talún is mó ar domhan, Páirc Freshkills ar Oileán Staten, a thiontú go ceann de na stáisiúin chumhachta gréine is mó ar domhan.

Nuair a dhianscaoileann dramhaíl Nua-Eabhrac, ginfear 10 meigeavata fuinnimh. Déanfar an chuid eile de chríoch Freshkills, nó beagnach 600 heicteár, a iompú ina limistéir ghlasa de chineál páirce.

Cá bhfuil na rialacha in-athnuaite

Tá go leor tíortha ar a mbealach go dtí todhchaí ghlas cheana féin. Tá an tairseach 50% chun fuinneamh a fháil ó na tíortha Lochlannacha sáraithe le fada an lá foinsí in-athnuaite. De réir sonraí a d’fhoilsigh an eagraíocht idirnáisiúnta comhshaoil ​​WWF i titim na bliana 2014, táirgeann Albain níos mó fuinnimh cheana féin ó mhuilte gaoithe ná mar a theastaíonn ó gach teaghlach in Albain.

Léiríonn na figiúirí seo gur tháirg tuirbíní gaoithe na hAlban leictreachas cothrom le 2014 faoin gcéad de riachtanais tithe áitiúla i mí Dheireadh Fómhair 126. Ar an iomlán, tagann 40 faoin gcéad den fhuinneamh a tháirgtear sa réigiún seo ó fhoinsí in-athnuaite.

Ze foinsí in-athnuaite tagann níos mó ná leath d’fhuinneamh na Spáinne as. Tagann leath den leath sin ó fhoinsí uisce. Tagann an cúigiú cuid d’fhuinneamh uile na Spáinne ó fheirmeacha gaoithe. I gcathair Mheicsiceo La Paz, ar a seal, tá gléasra cumhachta gréine Aura Solar I le cumas 39 MW.

Ina theannta sin, tá suiteáil an dara feirm 30 MW Groupotec I beagnach críochnaithe, a bhuíochas sin is féidir an chathair a sholáthar go hiomlán le fuinneamh ó fhoinsí in-athnuaite go luath. Sampla de thír a bhfuil polasaí curtha i bhfeidhm aici go seasta chun an sciar fuinnimh ó fhoinsí in-athnuaite a mhéadú thar na blianta is ea an Ghearmáin.

De réir Agora Energiewende, in 2014 b’ionann fuinneamh in-athnuaite agus 25,8% den soláthar sa tír seo. Faoi 2020, ba cheart go bhfaigheadh ​​an Ghearmáin níos mó ná 40 faoin gcéad ó na foinsí seo. Ní bhaineann claochlú fuinnimh na Gearmáine ach le fuinneamh núicléach agus guail a thréigean i bhfabhar Fuinneamh in-athnuaite san earnáil fuinnimh.

Níor cheart dearmad a dhéanamh go bhfuil an Ghearmáin ina cheannaire freisin maidir le réitigh a chruthú le haghaidh "tithe éighníomhacha", a dhéanann den chuid is mó gan córais téimh. “Tá an sprioc atá againn 2050 faoin gcéad de leictreachas na Gearmáine teacht ó fhoinsí in-athnuaite faoi 80 fós i bhfeidhm,” a dúirt Seansailéir na Gearmáine Angela Merkel le déanaí.

Painéil gréine nua

I saotharlanna, tá streachailt leanúnach ann chun éifeachtúlacht a fheabhsú. foinsí fuinnimh in-athnuaite – mar shampla, cealla fótavoltach. Tá cealla gréine, a thiontaíonn fuinneamh solais ár réalta go leictreachas, ag druidim le taifead éifeachtúlachta 50 faoin gcéad.

4. Graphene ar cúr le haghaidh comhshó gréine-go-gaile le MIT

Mar sin féin, léiríonn córais ar an margadh inniu éifeachtacht nach mó ná 20 faoin gcéad. Painéil fhótavoltach den scoth a thiontaíonn chomh héifeachtach sin fuinneamh speictrim na gréine - ó infridhearg, tríd an raon infheicthe, go ultraivialait - i ndáiríre nach bhfuil iontu ceall amháin, ach ceithre.

Tá sraitheanna leathsheoltóra forshuite ar a chéile. Tá gach ceann acu freagrach as raon éagsúil tonnta a fháil ón speictream. Tá an teicneolaíocht seo giorraithe CPV (fótavoltach comhchruinnitheora) agus tástáladh roimhe seo sa spás.

An bhliain seo caite, mar shampla, chruthaigh innealtóirí ag Institiúid Teicneolaíochta Massachusetts (MIT) ábhar comhdhéanta de calóga graifíte a cuireadh ar cúr carbóin (4). Nuair a chuirtear san uisce é agus é dírithe ar ghhathanna na gréine, cruthaíonn sé gal uisce, agus tiontaíonn sé suas le 85 faoin gcéad d'fhuinneamh radaíochta na gréine go léir isteach ann.

Oibríonn an t-ábhar nua go han-simplí - tá graifít scagach ina chuid uachtarach in ann a ionsú go foirfe agus fuinneamh na gréine a stóráilagus ag bun tá ciseal carbóin, líonta go páirteach le boilgeoga aeir (ionas gur féidir leis an ábhar snámhphointe ar uisce), cosc ​​a chur ar fhuinneamh teasa ó éalú isteach san uisce.

5. antennas fótavoltach i réimse lus na gréine

Bhí ar réitigh gréine gaile roimhe seo ghathanna na gréine a chomhchruinniú míle uair fiú chun oibriú.

Ní éilíonn réiteach nua MIT ach deich n-uaire an chomhchruinnithe, rud a fhágann go bhfuil an socrú iomlán sách saor.

Nó b’fhéidir iarracht a dhéanamh mias satailíte a chomhcheangal le lus na gréine in aon teicneolaíocht amháin? Tá innealtóirí ag Airlight Energy, cuideachta Eilvéiseach atá lonnaithe i Biasca, ag iarraidh a chruthú gur féidir.

D'fhorbair siad plátaí 5-méadar feistithe le eagair gréine atá cosúil le antennas teilifíse satailíte nó teileascóip raidió agus a rianaíonn gathanna na gréine cosúil le lus na gréine (XNUMX).

Tá siad ceaptha a bheith ina mbailitheoirí fuinnimh speisialta, ag soláthar ní hamháin leictreachas do chealla fótavoltach, ach freisin teas, uisce glan agus fiú, tar éis caidéal teasa a úsáid, cuisneoir a thiomáint.

Tarchuireann scátháin scaipthe thar a ndromchla radaíocht gréine teagmhasach agus dírítear ar na painéil í, fiú suas le 2 uair. Tá gach ceann de na sé phainéal oibre feistithe le 25 sceallóga fótavoltach atá fuaraithe ag uisce a shreabhann trí mhicreascanéil.

A bhuíochas leis an tiúchan fuinnimh, oibríonn modúil fótavoltach ceithre huaire níos éifeachtaí. Nuair atá sé feistithe le gléasra díshalannaithe uisce farraige, úsáideann an t-aonad uisce te chun 2500 lítear uisce úr a tháirgeadh in aghaidh an lae.

I gceantair iargúlta, féadfar trealamh scagacháin uisce a shuiteáil in ionad gléasraí díshalannaithe. Is féidir an struchtúr antenna bláthanna 10m ar fad a fhilleadh agus a iompar go héasca le trucail bheag. Smaoineamh nua le haghaidh úsáid fuinneamh na gréine i gceantair bheagfhorbartha is é Solarkiosk (6).

Tá an cineál aonaid seo feistithe le ródaire Wi-Fi agus féadann sé níos mó ná 200 fón póca a ghearradh in aghaidh an lae nó cumhacht a thabhairt do chuisneoir mion, inar féidir, mar shampla, cógais riachtanacha a stóráil. Tá na mílte bothanna den sórt sin seolta cheana féin. Bhí siad ag feidhmiú go príomha san Aetóip, sa Bhotsuáin agus sa Chéinia.

7. Tionscadal skyscraper Pertamina

Ailtireacht fuinniúil

Tá an skyscraper 99-scéal Pertamina (7), atá beartaithe a thógáil i Iacárta, príomhchathair na hIndinéise, ceaptha a tháirgeadh fuinnimh oiread agus a ídíonn sé. Is é seo an chéad fhoirgneamh dá mhéid ar domhan. Bhí dlúthbhaint ag ailtireacht an fhoirgnimh leis an suíomh - ní cheadaíonn sé ach an radaíocht gréine riachtanach dul isteach, rud a ligeann duit an chuid eile d'fhuinneamh na gréine a shábháil.

8. Balla Glas in Barcelona

Feidhmíonn an túr teasctha mar thollán le húsáid fuinneamh gaoithe. Tá painéil fhótavoltach suiteáilte ar gach taobh den áis, rud a ligeann do tháirgeadh fuinnimh i rith an lae, ag am ar bith den bhliain.

Beidh gléasra cumhachta geoiteirmeach comhtháite ag an bhfoirgneamh chun cumhacht gréine agus gaoithe a chomhlánú.

Idir an dá linn, d'ullmhaigh taighdeoirí Gearmánacha ó Ollscoil Jena tionscadal le haghaidh "aghaidheanna cliste" foirgneamh. Is féidir tarchur solais a choigeartú trí chnaipe a bhrú. Ní hamháin go bhfuil siad feistithe le cealla fótavoltach, ach freisin le haghaidh algaí atá ag fás le haghaidh táirgeadh bithbhreosla.

Tacaíonn cistí Eorpacha le tionscadal Windows Hydraulic Area Large (LaWin) faoin gclár Fís 2020. Is beag a bhaineann míorúilt na teicneolaíochta glas nua-aimseartha atá ag fás ar aghaidh Amharclann Raval in Barcelona leis an gcoincheap thuas (8).

Tá an gairdín ingearach deartha ag Urbanarbolismo go hiomlán féin-chuimsitheach. Déantar plandaí a uisciú le córas uisciúcháin a bhfuil a chaidéil faoi thiomáint ag fuinneamh a ghintear painéil fhótavoltach chomhtháthaíonn leis an gcóras.

Tagann uisce, ina dhiaidh sin, ó dheascadh. Sreabhann uisce báistí síos gáitéir isteach in umar stórála, as a ndéantar é a phumpáil ansin ag caidéil ghrian-chumhachtaithe. Níl aon soláthar cumhachta seachtrach ann.

Uiscíonn an córas cliste na plandaí de réir a gcuid riachtanas. Tá struchtúir níos mó agus níos mó den chineál seo le feiceáil ar scála mór. Sampla is ea an Staidiam Náisiúnta faoi Chumhachtú Gréine i Kaohsiung, Taiwan (9).

Deartha ag an ailtire Seapánach Toyo Ito agus coimisiúnaithe ar ais i 2009, tá sé clúdaithe ag 8844 cealla fótavoltach agus féadann sé suas le 1,14 gigawatt-uair an chloig fuinnimh a ghiniúint in aghaidh na bliana, ag soláthar 80 faoin gcéad de riachtanais an cheantair.

9. Staidiam gréine i Taiwan

An bhfaighidh salainn leáite fuinneamh?

Stóráil fuinnimh i bhfoirm salainn leáite anaithnid. Úsáidtear an teicneolaíocht seo i ngléasraí cumhachta gréine móra ar nós Ivanpah a osclaíodh le déanaí i bhFásach Mojave. De réir na cuideachta fós anaithnid Halotechnics ó California, tá an teicníc seo chomh geallta gur féidir a chur i bhfeidhm a leathnú chuig an earnáil fuinnimh ar fad, go háirithe in-athnuaite, ar ndóigh, áit a bhfuil an cheist maidir le barrachas a stóráil in aghaidh ganntanas fuinnimh ina phríomhfhadhb.

Deir ionadaithe na cuideachta go bhfuil fuinneamh a stóráil ar an mbealach seo leath an phraghais cadhnraí, cineálacha éagsúla cadhnraí móra. Maidir le costas, is féidir leis dul san iomaíocht le córais stórála pumpáilte, nach féidir, mar is eol duit, a úsáid ach amháin faoi choinníollacha fabhracha réimse. Mar sin féin, tá a míbhuntáistí ag an teicneolaíocht seo.

Mar shampla, ní féidir ach 70 faoin gcéad den fhuinneamh a stóráiltear i salainn leáite a athúsáid mar leictreachas (90 faoin gcéad i gcadhnraí). Tá Halotechnics ag obair faoi láthair ar éifeachtúlacht na gcóras seo, lena n-áirítear úsáid a bhaint as caidéil teasa agus meascáin salainn éagsúla.

10. Umair salainn leáite le haghaidh stórála fuinnimh

Coimisiúnaíodh an gléasra taispeána ag Sandia National Laboratories in Arbuquerque, Nua-Mheicsiceo, SAM. stóráil fuinnimh le salann leáite. Tá sé deartha go sonrach chun oibriú le teicneolaíocht CLFR, a úsáideann scátháin a stórálann fuinneamh na gréine chun an leacht spraeála a théamh.

Is salann leáite é in umar. Tógann an córas an salann as an umar fuar (290°C), úsáideann sé teas na scátháin agus téann sé an leacht go teocht 550°C, agus ina dhiaidh sin aistríonn sé chuig an gcéad umar eile é (10). Nuair is gá, cuirtear an salann leáite ag teocht ard trí mhalartóir teasa chun gaile a ghiniúint le haghaidh giniúna cumhachta.

Ar deireadh, cuirtear an salann leáite ar ais chuig an taiscumar fuar agus déantar an próiseas arís agus arís eile i lúb dúnta. Léirigh staidéir chomparáideacha go gceadaíonn úsáid a bhaint as salann leáite mar an sreabhach oibre oibriú ag teochtaí arda, laghdaítear an méid salainn atá ag teastáil le haghaidh stórála, agus cuireann sé deireadh leis an ngá atá le dhá shraith malartóirí teasa sa chóras, ag laghdú costas agus castacht an chórais.

A réiteach a sholáthraíonn stóráil fuinnimh ar scála níos lú, is féidir ceallraí paraifín a shuiteáil le bailitheoirí gréine ar an díon. Is teicneolaíocht í seo a forbraíodh ag Ollscoil na Spáinne i dTír na mBascach (Universidad del Pais Vasco/Euskal Herriko Uniberstitatea).

Tá sé beartaithe le húsáid ag an ngnáth-theaghlach. Tá príomhchorp an fheiste déanta as plátaí alúmanaim tumtha i pairifín. Úsáidtear uisce mar mheán aistrithe fuinnimh, ní mar mheán stórála. Baineann an tasc seo le pairifín, a thógann teas ó phainéil alúmanaim agus a leánn ag teocht 60°C.

Sa aireagán seo, scaoiltear fuinneamh leictreach trí fhuarú na céir, rud a thugann teas as na painéil tanaí. Tá eolaithe ag obair chun éifeachtúlacht an phróisis a fheabhsú tuilleadh trí ábhar eile a chur in ionad an phairifín, mar aigéad sailleach.

Táirgtear fuinneamh sa phróiseas aistrithe céime. Is féidir cruth difriúil a bheith ag an suiteáil de réir riachtanais tógála foirgneamh. Is féidir leat uasteorainneacha bréagacha mar a thugtar orthu a thógáil fiú.

Smaointe nua, bealaí nua

Is féidir soilse sráide, arna bhforbairt ag an gcuideachta Ollainnis Kaal Masten, a shuiteáil in áit ar bith, fiú i limistéir neamh-leictreacha. Níl líonra leictreach ag teastáil uathu chun oibriú. Glow siad ach a bhuíochas sin do painéil gréine.

Tá piléir na dtithe solais seo clúdaithe le painéil ghréine. Éilíonn an dearthóir gur féidir leo an oiread sin fuinnimh a charnadh i rith an lae go glow siad ansin ar feadh na hoíche. Ní mhúchfaidh aimsir scamallach iad. Áirítear sraith iontach cadhnraí lampaí coigilte fuinnimh Dé-óid astaithe solais.

Ní mór an Spiorad (11), mar a ainmníodh an flashlight seo, a athsholáthar gach cúpla bliain. Suimiúil go leor, ó thaobh an chomhshaoil ​​de, is furasta na cadhnraí seo a láimhseáil.

Idir an dá linn, tá crainn gréine á gcur in Iosrael. Ní bheadh ​​​​aon rud neamhghnách i gceist leis seo mura bhfuil sé ar an bhfíric go bhfuil painéil ghréine suiteáilte in ionad duilleoga sna plandálacha seo, a fhaigheann fuinneamh, a úsáidtear ansin chun gléasanna soghluaiste a mhuirearú, uisce fionnuar agus comhartha Wi-Fi a chraoladh.

Is éard atá sa dearadh, ar a dtugtar eTree (12), "trunk" miotail a chraobhnaíonn amach, agus ar na brainsí painéil ghréine. Stóráiltear an fuinneamh a fhaightear lena gcabhair go háitiúil agus is féidir é a "aistriú" chuig cadhnraí fóin chliste nó táibléad trí phort USB.

12. Crann crann leictreonach

Úsáidfear é freisin chun foinse uisce a tháirgeadh d'ainmhithe agus fiú do dhaoine. Ba chóir crainn a úsáid freisin mar lóchrainn san oíche.

Is féidir iad a bheith feistithe le taispeántais criostail leachtacha faisnéise. Bhí na chéad fhoirgnimh den chineál seo le feiceáil i bPáirc Khanadiv, in aice le cathair Zikhron Yaakov.

Gineann an leagan seacht bpainéal 1,4 cileavata cumhachta, a fhéadfaidh cumhacht a thabhairt do 35 ríomhaire glúine ar an meán. Idir an dá linn, tá an poitéinseal le haghaidh fuinnimh in-athnuaite fós á aimsiú in áiteanna nua, mar shampla aibhneacha folamh isteach san fharraige agus chumasc le sáile.

Chinn grúpa eolaithe ó Institiúid Teicneolaíochta Massachusetts (MIT) staidéar a dhéanamh ar fheiniméin osmosis droim ar ais i dtimpeallachtaí ina bhfuil uiscí de leibhéil éagsúla salandachta measctha. Tá difríocht brú ag teorainn na n-ionad seo. Nuair a théann uisce tríd an teorainn seo, luasghéaraíonn sé, atá ina fhoinse fuinnimh suntasach.

Ní dheachaigh eolaithe ó Ollscoil Boston i bhfad chun an feiniméan seo a thástáil go praiticiúil. Ríomh siad go bhféadfadh uiscí na cathrach seo, ag sreabhadh isteach san fharraige, go leor fuinnimh a ghiniúint chun freastal ar riachtanais an daonra áitiúil. áiseanna cóireála.