Ilgtspējības nākotne: kas notiks zaļajā tehnoloģijā

Tīras enerģijas pasaule strauji attīstās. Saules enerģijas iekārtu skaits ASV palielinājās par 43 procenti 2020. gadā, un saules enerģijas cena samazinājās par gandrīz 90 procenti no 2010. līdz 2020. gadam. Tāpat par rekordu pieauga vēja turbīnu jauda 14,2 gigavati pagājušajā gadā vien. Turklāt elektrisko transportlīdzekļu pārdošanas apjomi ir nepārtraukti pieauguši, un ir sagaidāms, ka līdz 2025. 10 procenti no visiem pārdotajiem transportlīdzekļiem būs elektriskie transportlīdzekļi. Pēc visa spriežot, zaļo tehnoloģiju revolūcija norit labi.

Bet, lai gan tie noteikti ir daudzsološi notikumi, ar tiem diez vai pietiek, lai palēninātu klimata pārmaiņas. Lai būtiski mazinātu problēmu, mums būs jāpaplašina un jāuzlabo šīs tehnoloģijas. Tātad, kāda izskatās zaļās enerģijas nākotne? Mēs runājām ar vides pētnieku, autoru, pasniedzēju un uzņēmēju Džonatanu Kūmiju, lai gūtu ieskatu.

Saules

Pēc Koomey domām, saules enerģijas izmaksas gandrīz noteikti turpinās samazināties nākamajos gados, bet, iespējams, citos veidos, nekā mēs varētu gaidīt.

"Mēs tagad nonākam vietā, kur saules paneļu izmaksas nav lielākais faktors vienai mājai un pat lielai saules enerģijas instalācijai tuksnesī vai jebkur," saka Koomey. "Tagad, kad saules paneļi ir tik ļoti lēti, ir jākoncentrējas uz šīm citām izmaksām un jāmēģina no tām atbrīvoties."

Šīs izmaksas var ietvert darbaspēka izmaksas, atļauju saņemšanas izmaksas un citus faktorus. Koomey saka, ka mums ir ievērojami jāsamazina atļauju izsniegšanas izmaksas, lai sasniegtu mūsu tīrās enerģijas mērķus.

Papildus šīm izmaksām mēs redzam arī daudzsološas jaunas inovācijas saules enerģijas nozarē. Ir lieliski, ka saules paneļi ir kļuvuši tik lēti, taču būtu vēl labāk, ja tie būtu arī efektīvāki, un pētnieki izdomā veidus, kā to panākt.

Viens no veidiem, kā padarīt saules paneli efektīvāku, ir palielināt gaismas daudzumu, ko tas spēj uztvert. Pētniekiem ir atklāja pēdējos gados uz paneļa var slāņot dažādus materiālus un uztvert plašāku gaismas viļņu garumu diapazonu, kas nozīmē, ka tas var uztvert vairāk saules enerģijas. Tas nozīmē, ka jums nav nepieciešams tik daudz paneļu, lai radītu nepieciešamo enerģijas daudzumu.

"Zemē ieplūst tik daudz saules starojuma, ka mūs patiešām ierobežo mūsu gudrība," saka Koomey. "Mūs neierobežo saules enerģija."

Vējš

Līdzīgi kā saules enerģija, Koomey saka, ka vēja enerģija arī kļūst lētāka, un veidi, kā mēs pieejam vēja enerģijai, sāk attīstīties.

"Manuprāt, lielākā vēja attīstība ASV ir jūras vēja izmantošana kā iespēja," saka Koomey.

Jūras vējš ir izplatīts Eiropā, un šķiet, ka drīzumā tas varētu kļūt diezgan izplatīts ASV Baidena administrācijai nolēma atvērt daļu rietumu krasta jūras vējam. Ņemot vērā plašo pieejamo vietu un relatīvi vienmērīgo vēja daudzumu, kas pūš no Klusais okeāns, jūras vēja enerģija var ievērojami palielināt ASV atjaunojamās enerģijas patēriņu jaudu.

Turbīnu tehnoloģija arī attīstās. Papildus parastajām trīs lāpstiņu turbīnām inženieri sāk izpētīt un izstrādāt jaunas sistēmas, kas efektīvāk uztver enerģiju.

Viena no šādām idejām ir liela mēroga vertikālās ass vēja turbīnas (VAWT). Šīs turbīnas veido sava veida vertikālu futbola formu un griežas uz rotora. Ir atrasts, ka tie ir notverti 15 procenti vairāk jaudas nekā tradicionālajām vēja turbīnām, kā arī tās ir vieglāk uzturēt. To neapšaubāmi lielākais ieguvums ir zemāks smaguma centrs, kas ļauj tos būvēt daudz lielākas nekā horizontālās ass vēja turbīnas.

Ir arī idejas vēja enerģijas fiksēšanai vispār bez turbīnām. The Vortex Bladeless būtībā ir balsts, kas vibrē vējā, lai ražotu enerģiju, savukārt Google Makani Energy ražo enerģiju ar lidmašīnai līdzīgs pūķis ko var transportēt uz jebkuru vietu, kur pūš vējš.

Baterijas

Runājot par akumulatoriem, kas darbina elektriskos transportlīdzekļus un arvien biežāk tiek atrasti cilvēku mājās, Koomey saka, ka arī šīs izmaksas ievērojami samazinās. Viņš saka, ka litija jonu akumulatori seko saules paneļu cenu samazināšanās trajektorijai, ko esam redzējuši gadu gaitā, taču tie ir "tāpat kā agrākā stadijā".

“Elektroautomobiļiem akumulators ir lielākā izmaksu problēma. Kad tas notiks, tas ir tas, kas pārliecinošā veidā mainīs ekonomiku, ”viņš iesaka.

Litija jonu akumulatori joprojām ir nozares standarts elektriskajiem transportlīdzekļiem un mūsu izmantotajām ierīcēm, taču mēs to redzam daudzsološi sasniegumi tīkla mēroga enerģijas uzglabāšanas risinājumos, kas ļaus mums uzglabāt saules un vēja enerģiju un izmantot to vēlāk. Plūsmas akumulatoriPiemēram, ir arvien populārāki tādās vietās kā Kalifornija un Teksasa, kur elektroenerģijas pieprasījums bieži pārsniedz ražošanas jaudu. Citas tehnoloģijas, piemēram uzlabota saspiestā gaisa enerģijas uzglabāšana un gravitācijas uzglabāšana arī iekaro savu vietu.

Informāciju tehnoloģijas

Papildus fiziskajai infrastruktūrai, kas ir vēja, saules un akumulatoru tehnoloģiju pamatā, Koomey saka, ka informācijas tehnoloģija būs arī liela zaļo tehnoloģiju nākotnes sastāvdaļa. Jo vairāk mēs varam digitalizēt un automatizēt elektriskās sistēmas savās mājās, biroju ēkās, infrastruktūrā un citur, jo energoefektīvākas mēs varam padarīt šīs lietas.

"Informācijas tehnoloģija ļauj mums apkopot datus un reāllaikā reaģēt uz datiem, lai mēs varētu optimizēt mūsu sistēmas. Tas ļauj mums aizstāt detaļas ar viedajām ierīcēm, ”saka Koomey. "Notiks virzība uz mūsu fiziskās infrastruktūras virtualizāciju."

Šķiet, ka nākotne ir elektriska, un tā virzās šajā virzienā ātrāk, nekā kāds prognozēja. Koomey norāda, ka, šīm tehnoloģijām turpinot kļūt lētākām, to pieņemšanu veicinās situācijas vienkāršā ekonomija. Pēc vairākiem gadu desmitiem mēs varam ņirgāties par domu, ka kādreiz esam dedzinājuši netīru degvielu, lai darbinātu savas mājas, automašīnas un visu pārējo.

Redaktoru ieteikumi

• Ražošanas nākotne: skats uz nākamo lietu izgatavošanas laikmetu
• Litija joni ir tikai sākums. Lūk, ieskats akumulatoru nākotnē
• Šī milzīgā, 826 tonnas smagā viļņu boja pārvērš nelīdzenu jūru par atjaunojamu enerģiju