Il futuro della sostenibilità: cosa accadrà nella tecnologia verde

Il mondo dell’energia pulita è in rapida evoluzione. Le installazioni di energia solare negli Stati Uniti sono aumentate del 43 per cento nel 2020 e il prezzo dell’energia solare è diminuito del quasi il 90 per cento tra il 2010 e il 2020. Allo stesso modo, la capacità delle turbine eoliche è aumentata a livelli record 14,2 gigawatt solo l'anno scorso. Inoltre, le vendite di veicoli elettrici sono in costante aumento e si prevede che entro il 2025 10 per cento di tutti i veicoli venduti saranno veicoli elettrici. A detta di tutti, la rivoluzione della tecnologia verde è ben avviata.

Ma anche se questi sono certamente sviluppi promettenti, difficilmente sono sufficienti a rallentare il cambiamento climatico. Per incidere in modo significativo sul problema, dovremo ampliare e migliorare queste tecnologie. Allora, come si presenta il futuro dell’energia verde? Abbiamo parlato con il ricercatore ambientale, autore, docente e imprenditore Johnathan Koomey per avere alcuni spunti.

Solare

Secondo Koomey, i costi solari continueranno quasi certamente a diminuire nei prossimi anni, ma forse in modi diversi da quanto potremmo aspettarci.

“Stiamo arrivando a un punto in cui il costo dei pannelli solari non è il fattore più importante, per casa, e nemmeno per un grande impianto solare nel deserto o altrove”, afferma Koomey. “Ora che i pannelli solari sono così economici, si sta spostando l’attenzione su questi altri costi e si cerca di eliminarli”.

Tali costi potrebbero includere il costo della manodopera, il costo per ottenere i permessi e altri fattori. Koomey afferma che dobbiamo ridurre significativamente i costi di autorizzazione per raggiungere i nostri obiettivi di energia pulita.

Al di là di questi costi, stiamo assistendo anche a nuove e promettenti innovazioni nel settore solare. È fantastico che i pannelli solari siano diventati così economici, ma sarebbe ancora meglio se fossero anche più efficaci, e i ricercatori stanno cercando di trovare modi per far sì che ciò accada.

Un modo per rendere un pannello solare più efficace è aumentare la quantità di luce che può catturare. I ricercatori hanno scoperto negli ultimi anni è possibile sovrapporre materiali diversi sul pannello e catturare una gamma più ampia di lunghezze d'onda della luce, il che significa che può catturare più energia solare. Ciò significa che non avrai bisogno di tanti pannelli per generare la quantità di energia di cui hai bisogno.

"C'è così tanta radiazione solare che arriva sulla Terra che in realtà siamo limitati solo dalla nostra intelligenza", dice Koomey. “Non siamo limitati dal solare”.

Vento

Proprio come l’energia solare, Koomey afferma che anche l’energia eolica sta diventando più economica e il modo in cui ci avviciniamo all’energia eolica sta iniziando ad evolversi.

“Lo sviluppo più grande, credo, negli Stati Uniti per l’eolico è l’apertura dell’energia eolica offshore come possibilità”, afferma Koomey.

Il vento offshore è comune in Europa, e sembra che potrebbe presto diventare abbastanza comune negli Stati Uniti. L’amministrazione Biden lo ha fatto deciso per aprire parti della costa occidentale all’energia eolica offshore. Data la grande quantità di spazio disponibile e la quantità relativamente costante di vento che soffia da Nell’Oceano Pacifico, l’energia eolica offshore ha il potenziale per aumentare drasticamente l’energia rinnovabile degli Stati Uniti capacità.

Anche la tecnologia delle turbine sta avanzando. Oltre alle comuni turbine a tre pale, gli ingegneri stanno iniziando a esplorare e sviluppare nuovi sistemi in grado di catturare l’energia in modo più efficiente.

Una di queste idee sono le turbine eoliche ad asse verticale (VAWT) su larga scala. Queste turbine formano una sorta di forma verticale di un pallone da calcio e girano su un rotore. Sono stati trovati da catturare 15 per cento maggiore potenza rispetto alle tradizionali turbine eoliche e sono anche più facili da manutenere. Probabilmente il loro più grande vantaggio è un baricentro più basso, che consente loro di essere costruiti molto più grandi delle turbine eoliche ad asse orizzontale.

Ci sono anche idee per catturare l’energia eolica senza l’uso di turbine. IL Vortice senza lama è essenzialmente un pilastro che vibra nel vento per generare energia, mentre Makani Energy di Google genera energia con un aquilone simile ad un aereo che può essere trasportato ovunque soffi il vento.

Batterie

Per quanto riguarda le batterie che alimentano i veicoli elettrici e che si trovano sempre più nelle case delle persone, Koomey afferma che anche questi costi stanno notevolmente diminuendo. Dice che le batterie agli ioni di litio stanno seguendo la traiettoria della diminuzione del prezzo dei pannelli solari che abbiamo visto nel corso degli anni, ma sono “in una fase precedente”.

“Per le auto elettriche, la batteria rappresenta il principale problema di costo. Quando tutto ciò verrà a galla, sarà ciò che cambierà l’economia in modo convincente”, suggerisce.

Le batterie agli ioni di litio rimangono uno standard industriale per i veicoli elettrici e i dispositivi che utilizziamo, ma stiamo vedendo progressi promettenti nelle soluzioni di stoccaggio dell’energia su scala di rete che ci consentiranno di immagazzinare energia solare ed eolica e di utilizzarla Dopo. Batterie a flusso, ad esempio, sono sempre più popolari in luoghi come la California e il Texas, dove la domanda di elettricità spesso supera la capacità di produzione. Altre tecnologie, come stoccaggio avanzato dell'energia dell'aria compressa E stoccaggio per gravità stanno guadagnando terreno anch'essi.

Tecnologie dell'informazione

Oltre all’infrastruttura fisica che è alla base della tecnologia eolica, solare e delle batterie, Koomey afferma che anche la tecnologia informatica costituirà una parte importante del futuro della tecnologia verde. Quanto più digitalizzeremo e automatizzeremo gli impianti elettrici delle nostre case, degli uffici, delle infrastrutture e altro ancora, tanto più efficienti dal punto di vista energetico potremo rendere queste cose.

“La tecnologia dell’informazione ci consente di raccogliere dati e ci consente di rispondere in tempo reale ai dati in modo da poter ottimizzare i nostri sistemi. Ci consente di sostituire le parti con l’intelligenza”, afferma Koomey. “Ci sarà un movimento verso la virtualizzazione della nostra infrastruttura fisica”.

Sembra che il futuro sia elettrico e si stia muovendo in quella direzione più rapidamente di quanto chiunque avesse previsto. Koomey suggerisce che, poiché queste tecnologie continuano a diventare più economiche, la semplice economia della situazione ne guiderà l’adozione. Tra decenni, potremmo deridere l’idea di aver mai bruciato combustibili sporchi per alimentare le nostre case, automobili e tutto il resto.

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