Реактор. Подробности

🇷🇺🇧🇴С подразделениями Центра ядерных исследований и технологий в целом разобрались. А теперь - подробнее об исследовательском реакторе:

👉Он позволяет проводить работы методом нейтронно-активационного анализа, благодаря которому можно определять химический состав исследуемых образцов:
✔️почвы,
✔️воды,
✔️атмосферы
♾и др.

💪Например, данные о свойствах грунта, воды и атмосферы могут помочь в разработке программ эффективного использования природных ресурсов и непрерывного мониторинга состояния окружающей среды. Учёные также прибегают к нейтронно-активационному анализу для изучения горных пород, определения наличия природных ископаемых в исследуемых образцах и элементного состава археологических артефактов. В криминалистике этот метод используется для анализа улик с места преступления.

Майнеры в поисках дешёвой энергии

💡По данным портала Digiconomist, сеть биткоина потребляет 77,78 ТВт⋅ч в год. Это можно сравнить с электропотреблением
🇨🇱Чили,
🇰🇿Казахстана,
🇧🇪Бельгии.
🇳🇿Углеродный след мирового майнинга равен 36,95 млн. тонн и сопоставим с выбросами Новой Зеландии.

💸Биткоин-майнеры больше всего заинтересованы в наличии дешёвых источников электроэнергии, и Техас практически идеально подходит для их потребностей:
📌здесь нет ограничений на добычу криптовалют,
📌энергосистема дерегулирована,
📌а главное, существует множество недорогих источников энергии.
https://t.iss.one/globalenergyprize/2589

АЭС «Барака» ждёт лицензию

🇦🇪Федеральное агентство по ядерному регулированию Объединённых Арабских Эмиратов в 2022 г. может выдать лицензию на эксплуатацию атомной электростанции «Барака» на берегу Персидского залива. Это случится, если её оператор – компания Nawah – выполнит все нормативные требования безопасности.

👉АЭС «Барака» — единственная атомная электростанция в ОАЭ.
1️⃣Её первый блок мощностью 1,4 гигаватт (ГВт) был введён в строй в 2020 г. (сейчас на нем осуществляется перезагрузка ядерного топлива),
2️⃣а второй – в 2021 г.
3️⃣Запуск третьего блока позволит увеличить общую мощность АЭС до 4,2 ГВт.

Строительство АЭС, начавшееся в 2012 г., является совместным проектом Корейской электроэнергетической корпорации (KEPCO) и Корпорации по атомной энергетики ОАЭ (ENEC).
https://globalenergyprize.org/ru/2022/05/04/tretij-blok-aes-baraka-v-oae-mozhet-poluchit-licenziju-v-2022-godu/

Сажа оказалась идеальным материалом для конвертации солнечной энергии в тепловую.

Физики из Мексики и США выяснили, что паста из сажи, созданная при сжигании органического топлива, эффективно преобразовывает солнечную энергию в тепловую. Для этого ученые разработали солнечные печи, нагревающиеся до 200°C.
 
Разработчики сравнили эффективность своего покрытия по сравнению с традиционными солнечными батареями на основе графена и фуллерена и выявили, что паста из сажи превосходит их на 96% по солнечному поглощению и на 85% по световому излучению. При этом стоит такая система в 15 раз дешевле. В случае с панелями на основе наноструктур результаты показали сходную эффективность, но и в этом случае биопаста дешевле в тысячу раз. 
 
Исследователи считают, что созданное ими покрытие и солнечные печи можно использовать в больших промышленных нагревателях и котлах для сушки. Кроме того, использование отходов, полученных в результате сжигания органического топлива, может найти применение в солнечных дистилляторах, обогревателях и даже в домашнем отоплении.

В России определили структуру жидкого углерода

❗️Учёные из Объединённого института высоких температур Российской академии наук (РАН) и Московского физико-технического института (МФТИ) впервые описали структуру жидкого углерода на наноразмерных масштабах. Результаты опубликованы в журнале Carbon, который выходит в свет с 1964 г.

👉Исследование было проведено с целью изучения свойств жидкой фазы углерода, которые, в отличие от его твёрдых модификаций (алмаз, графит, нанотрубки), остаются плохо изученными. Причина тому – высокая температура плавления графита, которая оценивается в диапазоне от 3400 до 6400 градусов Цельсия. Для таких условий невозможно найти тигель (специальную ёмкость) для его удержания. Снять это ограничение российским ученым позволили методы суперкомпьютерного моделирования, с помощью которых можно предсказать поведение атомов углерода при высоких температурах. Согласно полученным расчётам, жидкий углерод при определенном диапазоне давлений серьёзно меняет свою структуру, становясь похожим на смесь линейных sp-гибридных цепочек, толщина которых составляет один атом.

💉Результаты исследования могут быть применены для получения новых способов высокотемпературного синтеза углеродных наночистиц, которые используются для создания нанопрепаратов, обеспечивающих проникновение лекарственных средств в клетки и ткани в тех случаях, когда иные способы являются недоступными.
https://globalenergyprize.org/ru/2022/05/05/rossijskie-uchenye-opredelili-strukturu-zhidkogo-ugleroda/

Электричество из движения

🇮🇱Израильский стартап Enervibe привлёк $3,4 млн. для производства трибоэлектрических генераторов, позволяющих преобразовывать кинетическую энергию движения в электричество. Инвесторами выступили пять компаний, в том числе венчурный фонд Mobilitech Capital, крупнейшая транспортная группа Израиля Dan Transportation и автомобильный дилер Samelet. Основатели Enervibe – предприниматель Моше Авлагон и специалист в области прикладной физики Дэн Харонян – взяли на вооружение идею аккумулирования энергии, рассеивающейся в окружающей среде при ходьбе, вибрации и движении.

🎙Технология сбора и преобразования такой энергии в электричество отличается рядом преимуществ, рассказывал в интервью «Глобальной энергии» Чжунлинь Ван, директор центра наноструктурной характеризации Технологического института Джорджии. «Эта технология работает на низких амплитудах, что позволяет преобразовывать энергию вне зависимости от интенсивности движения», – отметил эксперт, указывая, что её можно использовать
✔️для зарядки мобильного телефона при ходьбе,
✔️внедрения систем сигнализации
✔️и мониторинга окружающей среды.

👣Два ключевых продукта Enervibe внешне представляют собой компактные датчики, один из которых можно закрепить в подошву ботинок или спортивной обуви, а второй – во внутренней части автомобильной шины. Энергия, образующаяся при движении, может питать гаджет, который по беспроводной связи соединён с датчиком. Учитывая высокий интерес к системам бесконтактной зарядки, основатели Enervibe рассчитывают в ближайшее время увеличить объём привлеченных инвестиций до $5 млн.
https://globalenergyprize.org/ru/2022/05/05/elektrichestvo-iz-dvizheniya-izrailskij-startap-privlek-3-4-na-mln-na-vypusk-triboelektricheskih-generatorov/

Проблема спроса, а не предложения: какое будущее ждет рынок водорода?  

Тенденция
Скачки сырьевых цен и возросшие риски энергодефицита оставили на втором плане развитие водородной энергетики – самой «модной» энергетической отрасли последних лет. Однако 2022 год не оставил отрасль без инноваций, главной из которых стала первая морская транспортировка водорода, которая была осуществлена между Австралией и Японией.  
• Событие, открывшее эру международных морских перевозок водорода, стало возможным благодаря проекту консорциума HESC, который занимается производством водорода в Австралии путем газификации угля с использованием технологи улавливания CO2. Получаемый таким способом водород транспортируется в газообразном состоянии автомобильным транспортом из материковой части штата Виктория в прибрежный порт Гастингс, где он сжижается при температуре в минус 253 градуса Цельсия и отгружается на специальный танкер Suiso Frontier.  
• Водородной энергетикой занялись и развивающиеся страны: так, в апреле Объединенные Арабские Эмираты (ОАЭ) и Египет предварительно договорились к 2030 г. ежегодно производить 480 тыс. т водорода на Средиземноморском побережье и в Экономической зоне Суэцкого канала. Схожий по масштабу проект собирается реализовать Намибия, которая планирует к концу нынешнего десятилетия производить 300 тыс. т водорода в год в Национальном парке Цау-Хаеб на берегу Атлантического океана.  
• Несмотря на бум новых проектов, ключевой проблемой рынка водорода остается слабый непромышленный спрос: более 90% глобального потребления водорода приходится на нефтепереработку, химическую промышленность и металлургию. Менее 10% приходится на транспортный сектор, который является самой перспективной нишей: если в 20217 г. в мире насчитывалось 7 тыс. авто на водородных топливных элементах (устройствах, преобразовывающих химическую энергию топлива в электричество), то в 2021 г. – 43,1 тыс., согласно данным Международного энергетического агентства (МЭА).  

Прогноз ИРТТЭК
• В ближайшие годы ключевой для рынка водорода будет являться проблема спроса, а не предложения: глобальный парк авто на топливных элементах будет увеличиваться медленнее, чем в случае электромобилей, общемировое число которых за 2017-2020 гг. выросло на 7 млн единиц (с 3,1 млн до 10,1 млн, согласно данным МЭА). Наиболее быстрорастущей нишей может стать общественный и грузовой транспорт: так, корейская Hyundai собирается до 2030 г. поставить 1,6 тыс. грузовиков на топливных элементах в Швейцарию, где для такой техники обнулен транспортный налог.  
• В целом, рынок водорода находится сейчас примерно на том же уровне развития, что и рынок сжиженного природного газа (СПГ) в середине 1960-х гг., когда начинались первые морские перевозки СПГ. Зарождающийся спрос сопряжен с высокими издержками для производителей, которым приходится нести издержки «первопроходцев» отрасли. В этом ключевое отличие от рынка ветроэнергетики, где инновации получили более широкое коммерческое применение.  
• Снизить барьеры для входа могут разработки, способные удешевить производство водорода: по оценке KPMG, удельная стоимость «серого» водорода» (получаемого из газа) составляет от $1 до $2,7 на кг, а «зеленого» (получаемого электролизом воды с использованием ВИЭ) – от $2,5 до $6 на кг. Израильский стартап H2PRO создал электролитические реакторы, которые позволили снизить издержки на производство «зеленого» водорода до $1 на кг. Однако коммерческое применение эта разработка найдет не раньше 2030 г.  

Ноу-хау для угольщиков

🇮🇳Эта инновация может найти применение на угольных электростанциях, на долю которых в Индии приходится 72% выработки (при доле газовых станций в 5%, а всех прочих источников – в 23%. Установленная мощность индийских угольных станций в период с 2015 по 2021 гг. увеличилась на 21%, со 192 гигаватт (ГВт) до 231,9 ГВт. Всего в Индии в 2021 г. на стадии строительства находилось 31,4 ГВт мощностей угольных станций (18% от
общемирового объема), а на предынвестиционной стадии – 23,9 ГВт (9%).

🤔При этом страна к 2030 г. собирается снизить вредные выбросы на 45%, а к 2070 г. достигнуть углеродной нейтральности.

Аккумулятор в Сибири - что учитывать

🔋Фотоэлектрические системы, работающие в Сибири и на Дальнем Востоке, имеют ряд особенностей, которые необходимо учитывать при проектировании и использовании аккумуляторных батарей. Эти особенности связаны
👉с большими колебаниями электроэнергии, вырабатываемой фотоэлектрическими установками в течение года,
👉критическими температурами воздуха
👉и высокими мощностными нагрузками в зимнее время.

🤷‍♂️Неучёт этих параметров привёл к неудачным проектам в Сибири и на Дальнем Востоке. Учитывая, что доля аккумуляторных батарей составляет от 35% до 50% от общего объёма инвестиций в фотоэлектрическую систему, любое неправильное техническое решение приводит к провалу проекта, что подтверждается примерами из реальной жизни.

Развитие зеленой таксономии в США на уровне Африки...

Слова классика

– Две трети территории нашей страны, на которых сосредоточено от 70 до 90% всех запасов нефти, газа и многих других полезных ископаемых, не охвачены единой энергетической сетью и остро нуждаются в современных автономных надежных, экологически безопасных и экономически эффективных энергоисточниках. В качестве таких источников для целей электро- и теплоснабжения, а также для некоторых технологических нужд востребованы атомные установки малой мощности. Помимо России, такие установки разрабатывают в США, Франции, Японии и многих других странах. Мы являемся свидетелями зарождения, по существу, нового направления развития атомной энергетики.

Ашот Саркисов
https://globalenergyprize.org/ru/2019/12/01/ashot-arakelovich-sarkisov-rossiya/

Генерация водорода в системе искусственного фотосинтеза

📌ФС – фотосенсибилизатор,
📌С1 и С2 – катализаторы, реализующие перенос электронов на донорной и акцепторной стороне соответственно,
📌Катокс – катализатор, окисляющий воду,
📌Катвосст -катализатор восстанавливающий водород,
📌Прямые синие стрелки – миграция электронов,
📌МЭ – миграция энергии в антенных комплексах.
\

Чудо-ткань на солнечных батареях днём отбрасывает тень, а ночью – светит

В Тель-Авиве, в городском парке Атидим, проходит испытания новая экологическая система под названием Lumiweave, созданная Анаи Грин, израильским промышленным дизайнером.

Система представляет собой мягкий наружный тканевый материал на полимерной основе со встроенными светодиодами, а также фотоэлектрическими элементами, которые накапливают солнечную энергию в дневное время для автономного освещения после захода солнца.

Благодаря своим характеристикам система Lumiweave экономит «не менее 50 процентов затрат на установку инфраструктуры стандартного освещения и 100 процентов затрат на электроэнергию».

По словам Грин, такая ткань потенциально может найти множество вариантов применений. Она «хорошо подходит для парков, велосипедных дорожек и пешеходных зон» в сфере обустройства общественных мест.

«Мы уже начали разрабатывать зонтики для ресторанов и отелей. У них будет оборудованное затенение, которое с наступлением ночи автоматически начнет давать свет», – поясняет разработчик.

Проект «солнечной ткани» Lumiweave – не единственная израильского муниципалитета. Тель-Авив прочно зарекомендовал себя как один из мировых лидеров в области защиты климата, включая участие в амбициозном правительственном плане посадки 450 000 деревьев в городских районах к 2040 году, чтобы обеспечить тень при все более частых жарких температурах.

Источник: discover24.ru

Типы гибридизации

👉Гибридизация, о которой шла речь в посте о структуре жидкого углерода, представляет собой процесс смешения атомных орбиталей того или иного вещества, который происходит с образованием новых одинаковых орбиталей. Типы гибридизации отличаются величиной угла между гибридными орбиталями:
📌при sp-гибридизации она составляет 180 градусов,
📌при sp3-нибридизации - 109,5 градусов,
📌при sp2-гибридизации – 120 градусов.

🤔Согласно гипотезе, выдвинутой в середине XX века, sp-гибридизированные цепочки могут образовывать карбин – одну из фаз твёрдого углёрода. Учёные из МФТИ и Объёдиненного института высоких температур РАН пришли к выводу, что структурные мотивы карбина при определённых условиях можно наблюдать в жидкой фазе углерода.

Среди героев Великой Отечественной войны были и энергетики. Один из их подвигов - прорыв энергоблокады Ленинграда. Снабжение города электричеством было налажено с помощью «кабеля жизни». Об уникальной операции по его изготовлению и прокладке по дну Ладоги - в этом материале.

☀️💨 Доля солнечной и ветровой электроэнергии в разных странах

Ветер и солнце дают около 10,4% мировой электроэнергии. В сумме они занимают четвертое место среди источников энергии после угля (36,6%), газа (22,0%) и воды (15,3%). На пятом месте АЭС – 10,0%.

Страны с долей солнечной и ветровой электроэнергией более 30% в своем производстве:

1. 🇩🇰 Дания – 51,9%
2. 🇺🇾 Уругвай – 46,7%
3. 🇱🇺 Люксембург – 43,4%
4. 🇱🇹 Литва – 36,9%
5-6. 🇪🇸🇮🇪 Испания, Ирландия – 32,9%
7. 🇵🇹 Португалия – 31,5%

Источник, @mapsanddata

Искусственные фотосистемы как объект интереса

☀️Возможная и перспективная альтернатива фотоэлементам на основе полупроводников в солнечной энергетике – это создание и усовершенствование солнечных ячеек на основе компонентов фотосинтетического аппарата. Благодаря высокой эффективности фотоиндуцированного разделения заряда, которое осуществляется в фотосинтетических реакционных центрах, они обоснованно могут рассматриваться в качестве возможных кандидатов на роль фотосенсибилизатора в солнечных ячейках.

❗️Именно искусственные фотосистемы, созданные на основе и по образу и подобию природного фотосинтеза, представляют сегодня значительный интерес для учёных всего мира в качестве фотокатализаторов в гибридных системах производства молекулярного водорода.

Мирный атом как импульс к развитию

👉В 2020 году доля атомной генерации в структуре выработки в ОАЭ составляла 1%. Более значимую роль пока играют газовые (95%) и солнечные (4%) электростанции, в том числе благодаря геологическим и природно-климатическим условиям.

🎙Однако именно интерес к атомной энергетике, зародившийся в ОАЭ в начале 2000-х, стал импульсом для технологического развития, заявил генеральный директор госкорпорации «Росатом» Алексей Лихачев в интервью президенту ассоциации «Глобальная энергии» Сергею Брилёву. «Тогда, на заре нового тысячелетия, ещё не говорили об энергопереходе. Углеродный след был скорее факультативной темой в разговорах высоких политиков. А помещение к себе атомной технологии дало развитие внутренних компетенций, связанных с наукой, металлургией, ядерной медициной, с использованием технологий в сельском хозяйстве», – отметил эксперт.

Расширение мощностей АЭС «Барака» позволит снизить парниковые выбросы:
🇦🇪ОАЭ по их объёму (263,2 млн. эквивалента CO2, согласно данным Всемирного банка) опережают
🇶🇦Катар (99,8 млн т)
🇴🇲и Оман (82,3 млн т),
которые входят в пятерку крупнейших стран-производителей газа на Ближнем Востоке.

Мировой спрос на накопители в 2022 году удвоится по сравнению с прошлым годом и это несмотря на риски, связанные с пандемией, и препятствия, связанные с повышением цен на сырьевые товары - WoodMac. Рост рынка составит 460 ГВт/1292 ГВт*ч новых вводов в течение следующих 10 лет. Китай и США будут задавать темп. Вместе они обеспечат 75% от общего спроса в прогнозный период. При этом 90% общего спроса приходится всего на 10 стран.

Синергия нефтегаза и майнеров

🔥Начиная с 2018 году майнинговые фермы биткоина стали активно использовать энергию от сжигания попутного нефтяного газа. Например, компания Upstream, основанная инженером Стивом Барбуром, успешно применяет её в работе со 140 майнинговыми фермами по всей Северной Америке.

❗️Данный факт открывает новые уникальные возможности для нефтегазовой индустрии по использованию нераспределённой энергии:
👉с одной стороны, майнеры получают доступ к дешёвой энергии,
👉с другой, энергетические компании могут с выгодой для себя снижать углеродный след при добыче нефти.
Согласно недавней статистике, в США ежедневно бесцельно расходуется около 1,5 млрд. кубических футов (42 млн. кубометров) природного газа.
https://t.iss.one/globalenergyprize/2599