The Future of Sustainability: What's Next in Green Tech

Verden af ​​ren energi er i hastig udvikling. Solenergiinstallationer i USA steg med 43 procent i 2020, og prisen på solenergi faldt med næsten 90 pct mellem 2010 og 2020. Tilsvarende steg vindmøllekapaciteten med rekord 14,2 gigawatt alene sidste år. Oven i det er salget af elbiler steget støt, og det forventes, at i 2025, 10 procent af alle solgte køretøjer vil være elbiler. Efter alt at dømme er den grønne teknologiske revolution godt i gang.

Men selvom disse helt sikkert er lovende udviklinger, er de næppe nok til at bremse klimaændringerne. For at gøre et markant indhug i problemet, bliver vi nødt til at opskalere og forbedre disse teknologier. Så hvordan ser fremtiden for grøn energi ud? Vi talte med miljøforsker, forfatter, foredragsholder og iværksætter Johnathan Koomey for at få lidt indsigt.

Solar

Ifølge Koomey vil solomkostningerne næsten helt sikkert fortsætte med at falde i de kommende år - men måske på andre måder, end vi kunne forvente.

"Vi kommer til et sted nu, hvor prisen på solpaneler ikke er den største faktor, pr. hus, og endda for en stor solcelleinstallation i ørkenen eller hvor som helst," siger Koomey. "Nu hvor solpaneler er så superbillige, er der et skift til at fokusere på disse andre omkostninger og forsøge at slippe af med dem."

Disse omkostninger kan omfatte omkostningerne til arbejdskraft, omkostningerne ved at opnå tilladelser og andre faktorer. Koomey siger, at vi er nødt til at reducere tilladelsesomkostningerne betydeligt for at opfylde vores mål for ren energi.

Ud over disse omkostninger ser vi også lovende nye innovationer i solcelleindustrien. Det er dejligt, at solpaneler er blevet så billige, men det ville være endnu bedre, hvis de også var mere effektive, og forskere er ved at finde ud af måder at få det til at ske.

En måde, du kan gøre et solpanel mere effektivt på, er ved at øge mængden af ​​lys, det kan fange. Det har forskere opdaget i de senere år, at du kan lægge forskellige materialer på panelet og fange et bredere spektrum af bølgelængder af lys, hvilket betyder, at det kan fange mere solenergi. Det betyder, at du ikke behøver så mange paneler for at generere den mængde energi, du har brug for.

"Der kommer så meget solstråling ind i Jorden, at vi egentlig bare er begrænset af vores klogskab," siger Koomey. "Vi er ikke begrænset af solenergi."

Vind

Ligesom solenergi siger Koomey, at vindkraft også bliver billigere, og måden, hvorpå vi nærmer os vindenergi, begynder at udvikle sig.

"Den største udvikling, tror jeg, i USA for vind er at åbne havvind som en mulighed," siger Koomey.

Offshore vind er almindelig I Europa, og det ser ud til, at det snart kan blive ret almindeligt i USA, som Biden-administrationen har besluttede at åbne dele af Vestkysten op for havvind. I betragtning af den store mængde ledig plads og den relativt jævne mængde vind, der blæser ind fra Stillehavet, offshore vindkraft har potentialet til dramatisk at øge USA's vedvarende energi kapacitet.

Turbineteknologien udvikler sig også. Ud over de almindelige tre-bladede turbiner begynder ingeniører at udforske og udvikle nye systemer, der opfanger energi mere effektivt.

En sådan idé er storskala vertikalakse vindmøller (VAWT'er). Disse turbiner danner en slags lodret fodboldform og spinder på en rotor. De har vist sig at fange 15 procent mere strøm end traditionelle vindmøller, og er også nemmere at vedligeholde. Deres største fordel er uden tvivl et lavere tyngdepunkt, hvilket gør det muligt at bygge dem meget større end vindmøller med vandret akse.

Der er også ideer til at indfange vindkraft uden nogen møller overhovedet. Det Vortex Bladeless er i bund og grund en søjle, der vibrerer i vinden for at generere strøm, mens Googles Makani Energy genererer strøm med en fly-lignende drage der kan transporteres derhen, hvor vinden blæser.

Batterier

Når det kommer til de batterier, der driver elektriske køretøjer og i stigende grad findes i folks hjem, siger Koomey, at disse omkostninger også er stærkt faldende. Han siger, at lithium-ion-batterier følger banen for faldet i prisen på solpaneler, vi har set gennem årene, men de er "på et tidligere tidspunkt."

”For elbiler er batteriet det største omkostningsproblem. Når det kommer ned, er det det, der vil flytte økonomien på en overbevisende måde,« foreslår han.

Lithium-ion-batterier er fortsat en industristandard for elektriske køretøjer og de enheder, vi bruger, men vi ser lovende fremskridt inden for energilagringsløsninger i netskala, der vil give os mulighed for at lagre sol- og vindenergi og bruge den senere. Flow batterier, for eksempel, er stadig mere populære i steder som Californien og Texas, hvor efterspørgslen efter elektricitet ofte overstiger produktionskapaciteten. Andre teknologier, som f avanceret lagring af trykluftenergi og tyngdekraftsopbevaring vinder også frem.

Informationsteknologi

Ud over den fysiske infrastruktur, der understøtter vind-, sol- og batteriteknologi, siger Koomey, at informationsteknologi også vil være en stor del af fremtiden for grøn teknologi. Jo mere vi kan digitalisere og automatisere de elektriske systemer i vores hjem, kontorbygninger, infrastruktur og mere, jo mere energieffektive kan vi gøre disse ting.

”Informationsteknologien giver os mulighed for at indsamle data, og den giver os mulighed for at reagere i realtid på dataene, så vi kan optimere vores systemer. Det giver os mulighed for at erstatte smarts med dele,” siger Koomey. "Der vil være en bevægelse i retning af virtualisering af vores fysiske infrastruktur."

Det ser ud til, at fremtiden er elektrisk, og den bevæger sig i den retning hurtigere end nogen forudsagde. Koomey foreslår, at efterhånden som disse teknologier fortsætter med at blive billigere, vil den simple økonomi i situationen drive vedtagelsen af ​​dem. Årtier fra nu kan vi håne tanken om, at vi nogensinde har brændt beskidt brændstof for at drive vores hjem, biler og alt muligt andet.

Redaktørens anbefalinger

• Fremtiden for fremstilling: Et kig frem til den næste æra med at lave ting
• Lithium-ion er kun begyndelsen. Her er et kig på fremtiden for batterier
• Denne monstrøse bølgebøje på 826 tons forvandler barsk hav til vedvarende energi