Budoucnost udržitelnosti: Co bude dál v Green Tech

Svět čisté energie se rychle vyvíjí. Počet solárních elektráren v USA vzrostl o 43 procent v roce 2020 a cena solární energie klesla o téměř 90 procent mezi roky 2010 a 2020. Podobně rekordně vzrostla kapacita větrných turbín 14,2 gigawattů loni sám. Kromě toho prodeje elektrických vozidel neustále rostou a očekává se, že do roku 2025 10 procent ze všech prodaných vozidel budou elektromobily. Podle všeho je revoluce zelených technologií v plném proudu.

Ale i když je to jistě slibný vývoj, sotva stačí ke zpomalení změny klimatu. Abychom do problému výrazně zasáhli, budeme muset tyto technologie rozšířit a vylepšit. Jak tedy vypadá budoucnost zelené energie? Mluvili jsme s environmentálním výzkumníkem, autorem, lektorem a podnikatelem Johnathanem Koomeym, abychom získali nějaké poznatky.

Sluneční

Podle Koomeyho budou náklady na solární energii v příštích letech téměř jistě nadále klesat – ale možná jiným způsobem, než bychom očekávali.

"Nyní se dostáváme na místo, kde náklady na solární panely nejsou tím největším faktorem, na dům, a dokonce i na velkou solární instalaci v poušti nebo kdekoli jinde," říká Koomey. "Nyní, když jsou solární panely tak super levné, dochází k posunu k zaměření na tyto další náklady a snaze se jich zbavit."

Tyto náklady mohou zahrnovat náklady na práci, náklady na získání povolení a další faktory. Koomey říká, že musíme výrazně snížit náklady na povolení, abychom splnili naše cíle v oblasti čisté energie.

Kromě těchto nákladů také vidíme slibné nové inovace v solárním průmyslu. Je skvělé, že solární panely jsou tak levné, ale bylo by ještě lepší, kdyby byly také účinnější, a výzkumníci zjišťují způsoby, jak toho dosáhnout.

Jedním ze způsobů, jak zefektivnit solární panel, je zvýšit množství světla, které dokáže zachytit. Výzkumníci mají objevil V posledních letech můžete na panel navrstvit různé materiály a zachytit širší rozsah vlnových délek světla, což znamená, že dokáže zachytit více sluneční energie. To znamená, že byste nepotřebovali tolik panelů k výrobě jakéhokoli množství energie, které potřebujete.

"Na Zemi přichází tolik slunečního záření, že jsme opravdu omezeni naší chytrostí," říká Koomey. "Nejsme omezeni solární energií."

Vítr

Stejně jako solární energie, Koomey říká, že větrná energie je také stále levnější a způsoby, jakými přistupujeme k větrné energii, se začínají vyvíjet.

"Myslím, že největším rozvojem větru v USA je otevření větrné energie na moři jako možnost," říká Koomey.

Pobřežní vítr je běžný v Evropěa zdá se, že by se to mohlo v USA brzy stát zcela běžným, jak má Bidenova administrativa rozhodl otevřít části západního pobřeží pobřežnímu větru. Vzhledem k obrovskému množství dostupného prostoru a relativně stálému množství větru, který z něj vane Tichý oceán, pobřežní větrná energie má potenciál dramaticky zvýšit objem obnovitelné energie v USA kapacita.

Turbínová technologie jde také kupředu. Kromě běžných třílopatkových turbín začínají inženýři zkoumat a vyvíjet nové systémy, které efektivněji zachycují energii.

Jedním z takových nápadů jsou velké větrné turbíny s vertikální osou (VAWT). Tyto turbíny tvoří jakýsi svislý fotbalový tvar a točí se na rotoru. Bylo zjištěno, že je zajímají 15 procent vyšší výkon než tradiční větrné turbíny a také se snadněji udržují. Pravděpodobně jejich největší výhodou je nižší těžiště, což umožňuje postavit je mnohem větší než větrné turbíny s horizontální osou.

Existují také nápady na zachycení větrné energie bez jakýchkoli turbín. The Vortex Bladeless je v podstatě pilíř, který vibruje ve větru, aby generoval energii, zatímco Makani Energy společnosti Google generuje energii pomocí drak podobný letadlu které lze dopravit kamkoli, kam fouká vítr.

Baterie

Pokud jde o baterie, které pohánějí elektrická vozidla a které se stále častěji vyskytují v domácnostech lidí, Koomey říká, že tyto náklady také výrazně klesají. Říká, že lithium-iontové baterie sledují trajektorii poklesu ceny solárních panelů, které jsme v průběhu let viděli, ale jsou „jaksi v dřívější fázi“.

„U elektromobilů je největší nákladový problém baterie. Jak to přijde, je to věc, která posune ekonomiku přesvědčivým způsobem,“ navrhuje.

Lithium-iontové baterie zůstávají průmyslovým standardem pro elektrická vozidla a zařízení, která používáme, ale vidíme slibné pokroky v řešeních skladování energie v síťovém měřítku, která nám umožní skladovat solární a větrnou energii a využívat ji později. Průtokové baterie, například, jsou stále populárnější v místech, jako je Kalifornie a Texas, kde poptávka po elektřině často převyšuje výrobní kapacitu. Jiné technologie, např pokročilé ukládání energie stlačeného vzduchu a gravitační skladování se také prosazují.

Informační technologie

Kromě fyzické infrastruktury, která podporuje větrnou, solární a bateriovou technologii, Koomey říká, že informační technologie budou také velkou součástí budoucnosti zelených technologií. Čím více dokážeme digitalizovat a automatizovat elektrické systémy v našich domovech, kancelářských budovách, infrastruktuře a dalších, tím energeticky účinnější jsou tyto věci.

„Informační technologie nám umožňují shromažďovat data a umožňují nám reagovat na data v reálném čase, abychom mohli optimalizovat naše systémy. Umožňuje nám to nahradit díly inteligentními,“ říká Koomey. "Dojde k posunu směrem k virtualizaci naší fyzické infrastruktury."

Zdá se, že budoucnost je elektrická a pohybuje se tímto směrem rychleji, než kdokoli předpovídal. Koomey naznačuje, že vzhledem k tomu, že tyto technologie stále zlevňují, jejich přijetí bude řídit jednoduchá ekonomická situace. Za desítky let se můžeme posmívat myšlence, že jsme kdy spalovali špinavá paliva k napájení našich domovů, aut a všeho ostatního.

Doporučení redakce

• Budoucnost výroby: Pohled dopředu na další éru výroby věcí
• Lithium-ion je jen začátek. Zde je pohled do budoucnosti baterií
• Tato monstrózní, 826tunová vlnová bóje proměňuje rozbouřené moře na obnovitelné zdroje energie