Budućnost održivosti: Što je sljedeće u zelenoj tehnologiji

Svijet čiste energije brzo se razvija. Instalacije solarne energije u SAD-u porasle su za 43 posto 2020., a cijena solarne energije smanjila se za gotovo 90 posto između 2010. i 2020. Slično tome, kapacitet vjetroturbina rekordno je povećan 14,2 gigavata samo prošle godine. Povrh toga, prodaja električnih vozila u stalnom je porastu, a očekuje se da će do 2025. 10 posto od svih prodanih vozila bit će električna vozila. Po svemu sudeći, zelena tehnološka revolucija je uveliko u tijeku.

No iako su to svakako obećavajući razvoji, teško da su dovoljni za usporavanje klimatskih promjena. Kako bismo značajno riješili problem, morat ćemo povećati i poboljšati ove tehnologije. Dakle, kako izgleda budućnost zelene energije? Razgovarali smo s istraživačem okoliša, autorom, predavačem i poduzetnikom Johnathanom Koomeyem kako bismo dobili neke uvide.

Solarni

Prema Koomeyu, solarni troškovi će se gotovo sigurno nastaviti smanjivati ​​u nadolazećim godinama - ali možda na drugačije načine nego što bismo mogli očekivati.

"Sada dolazimo do mjesta gdje cijena solarnih ploča nije najveći faktor, po kući, pa čak ni za veliku solarnu instalaciju u pustinji ili bilo gdje", kaže Koomey. "Sada kada su solarni paneli tako super jeftini, došlo je do pomaka u fokusiranju na te druge troškove i pokušaju da ih se riješimo."

Ti troškovi mogu uključivati ​​troškove rada, troškove dobivanja dozvola i druge čimbenike. Koomey kaže da moramo značajno smanjiti troškove dozvola kako bismo ispunili svoje ciljeve čiste energije.

Izvan ovih troškova, također vidimo obećavajuće nove inovacije u solarnoj industriji. Sjajno je što su solarni paneli postali tako jeftini, ali bilo bi još bolje da su i učinkovitiji, a istraživači smišljaju načine kako to ostvariti.

Jedan od načina na koji solarnu ploču možete učiniti učinkovitijom je povećanjem količine svjetlosti koju može uhvatiti. Istraživači su otkrio u posljednjih nekoliko godina možete slojeviti različite materijale na ploču i uhvatiti širi raspon valnih duljina svjetlosti, što znači da može uhvatiti više sunčeve energije. To znači da vam neće trebati toliko ploča da biste proizveli bilo koju količinu energije koja vam je potrebna.

"Toliko sunčevog zračenja dolazi na Zemlju da smo zapravo samo ograničeni svojom pameti", kaže Koomey. "Nismo ograničeni solarnom energijom."

Vjetar

Slično kao i solarna energija, Koomey kaže da energija vjetra također postaje jeftinija, a načini na koje pristupamo energiji vjetra počinju se razvijati.

"Mislim da je najveći napredak u SAD-u za vjetar otvaranje pučinskog vjetra kao mogućnosti", kaže Koomey.

Pučinski vjetar je uobičajen u Europi, a čini se da bi to uskoro moglo postati sasvim uobičajeno u SAD-u Bidenove administracije odlučio otvoriti dijelove zapadne obale pučinskom vjetru. S obzirom na ogromnu količinu raspoloživog prostora i relativno stalnu količinu vjetra koji puše iz Energija vjetra na moru u Tihom oceanu ima potencijal dramatično povećati obnovljivu energiju SAD-a kapacitet.

Turbinska tehnologija također napreduje. Uz uobičajene turbine s tri lopatice, inženjeri počinju istraživati ​​i razvijati nove sustave koji učinkovitije hvataju energiju.

Jedna takva ideja su velike vjetroturbine s vertikalnom osi (VAWT). Te turbine tvore neku vrstu okomitog nogometnog oblika i vrte se na rotoru. Utvrđeno je da ih hvataju 15 posto više snage od tradicionalnih vjetroturbina, a također ih je lakše održavati. Vjerojatno je njihova najveća prednost niži centar gravitacije, što im omogućuje da budu mnogo veće od vjetroturbina s horizontalnom osi.

Postoje i ideje za dobivanje energije vjetra bez ikakvih turbina. The Vortex Bladeless u biti je stup koji vibrira na vjetru kako bi proizveo energiju, dok Googleov Makani Energy stvara energiju s zmaj sličan avionu koji se može transportirati gdje god vjetar puše.

Baterije

Kada je riječ o baterijama koje pokreću električna vozila i koje se sve više nalaze u domovima ljudi, Koomey kaže da su i ti troškovi uvelike u padu. Kaže da litij-ionske baterije slijede putanju pada cijena solarnih panela koje smo vidjeli tijekom godina, ali su "nekako u ranijoj fazi".

“Za električne automobile, baterija je najveći trošak. Kako se to dogodi, to je stvar koja će pomaknuti ekonomiju na uvjerljiv način", predlaže on.

Litij-ionske baterije ostaju industrijski standard za električna vozila i uređaje koje koristimo, ali vidimo obećavajući napredak u mrežnim rješenjima za pohranu energije koji će nam omogućiti pohranjivanje solarne energije i energije vjetra i njezino korištenje kasnije. Protočne baterije, na primjer, sve su popularniji u mjestima poput Kalifornije i Teksasa, gdje potražnja za električnom energijom često premašuje proizvodne kapacitete. Druge tehnologije, npr napredno skladištenje energije komprimiranim zrakom i gravitacijsko skladištenje također dobivaju maha.

Informacijska tehnologija

Uz fizičku infrastrukturu koja podupire tehnologiju vjetra, solarnu energiju i bateriju, Koomey kaže da će informacijska tehnologija također biti veliki dio budućnosti zelene tehnologije. Što više možemo digitalizirati i automatizirati električne sustave u našim domovima, poslovnim zgradama, infrastrukturi i više, to energetski učinkovitije možemo učiniti te stvari.

“Informacijska tehnologija omogućuje nam prikupljanje podataka i omogućuje nam da u stvarnom vremenu odgovorimo na podatke kako bismo mogli optimizirati svoje sustave. Omogućuje nam da zamijenimo pamet za dijelove,” kaže Koomey. "Doći će do pokreta prema virtualizaciji naše fizičke infrastrukture."

Čini se da je budućnost električna i da se u tom smjeru kreće brže nego što je itko predviđao. Koomey sugerira da će, kako te tehnologije budu postajale sve jeftinije, jednostavna ekonomija situacije potaknuti njihovo prihvaćanje. Desetljećima od sada možda ćemo se rugati ideji da smo ikada spaljivali prljava goriva za napajanje svojih domova, automobila i svega ostalog.

Preporuke urednika

• Budućnost proizvodnje: pogled unaprijed u sljedeću eru stvaranja stvari
• Litij-ion je samo početak. Evo zavirivanja u budućnost baterija
• Ova monstruozna plutača s valovima teška 826 tona pretvara uzburkano more u obnovljivu energiju