​​Исполинский водородно-гелиевый дирижабль Pathfinder 3 поднимется в небо в 2023 году

Сооснователь Google Сергей Брин строит дирижабль Pathfinder 3, на фоне которого даже легендарный немецкий «Гинденбург» покажется мелочью. Это будет самый большой дирижабль,построенный в США с 1930-х. В нем будет использоваться самый большой в мире мобильный водородный топливный элемент мощностью 1,5 мегаватт. По задумке, дирижабль будет доставлять гуманитарную помощь в труднодоступные места при катастрофах и стихийных бедствиях.

Уже собран рабочий прототип Pathfinder 3 из углеродного волокна и титанового каркаса. Полноценная модель длиной 182 м и диаметром 30 м будет нести на себе около 20 тонн груза, перевозя его на расстояние до 16 000 км.

Водород, при всех своих преимуществах, чрезвычайно легковоспламеняем и его трудно удерживать. Гелий, следующий по легкости газ, является безопасным инертным, но дорогим и дефицитным. Дирижабль LTA будет задействовать оба газа: гелий будет использоваться для подъемной силы, а водород — для питания 12 электродвигателей.

src

Новый способ очистки нефти — с помощью видимого света

Разработанный в университете им. Н.И.Лобачевского полупроводник со структурой перовскита преобразует энергию солнца в химическую. Это упрощает очистку нефти от серосодержащих соединений, которые вредят оборудованию нефтезаводов и снижают качество нефтепродуктов.

Специальный полупроводник с вольфрамом и молибденом активируется обычным солнечным светом, в то время как его функциональный аналог — диоксид титана — начинает работать только под действием ультрафиолета, используя лишь 5% солнечной энергии.

Ученые разработали более простой состав полупроводника, научившись синтезировать его в одну стадию и без потери эффективности. Все дело в том, что введение молибдена в состав фотокатализатора Bi2WO6 увеличивает активность соединения, расширяя диапазон поглощения видимого света.

«Как правило, от сернистых соединений избавляются с помощью кислотно-щелочной очистки. Это сказывается на жестких требованиях к оборудованию и приводит к образованию токсичных сточных вод. С помощью солнечной энергии и нашего фотокатализатора эти процессы можно упростить, сделать их более безопасными и экологичными», — говорит научный сотрудник НИИ Артем Белоусов.

src

​​Lightyear запустит производство электрокаров с солнечными панелями. Они смогут месяцами ездить без подзарядки

Это четырехдверный седан Lightyear с солнечными панелями общей площадью 5 кв. м, способных вырабатывать в день электричество, позволяющее проехать до 70 км. Машина будет иметь запас хода 560 км на скорости 110 км/ч, даже в условиях, когда солнечный свет отсутствует.

В ходе тестирования Lightyear удалось проехать и вовсе 625 км, что на 4% больше, чем полноприводной Tesla Model 3 Long Range. При этом модель Lightyear имеет тяговые аккумуляторы на 60 кВт∙ч, а та же Tesla — на 82 кВт∙ч. Во многом машина обязана таким показателям низкому коэффициенту лобового сопротивления (0,19) — это самая аэродинамичная семейная машина из когда-либо построенных. Определенную роль играют и специально разработанные шины Bridgestone.

Электрокар разгоняется до 100 км/ч за 10 секунд, его максимальная скорость — 160 км/ч. Хотя даже в безоблачный день солнечные элементы не позволят зарядить аккумулятор полностью, в течение летнего дня машина может получить достаточно солнечной энергии, чтобы проехать до 70 км. По данным компании, если водитель проезжает не более 50 км ежедневно, он способен ездить месяцами до тех пор, пока ему наконец не понадобится зарядная станция.

Солнечные элементы способны добавлять запаса хода до 10 км ежечасно, зарядка от домашней электросети — 32 км за час, при использовании зарядной станции с возможностью быстрой зарядки — до 520 км за час.

Салон автомобиля выполнен из искусственной кожи растительного происхождения, переработанных ПЭТ-бутылок и пальмовой древесины. При этом для машины из вторичного сырья модель будет стоить дорого. Всего будет выпущено 946 электромобилей, поставки начнутся в ноябре текущего года. Каждый обойдется покупателям в $266 000. В Lightyear говорят, что могут выпустить и бюджетную версию за $32 000. Но не раньше 2025 года.

src

Испанский стартап запустил первое в мире хранилище энергии на аккумуляторах CO2

Одна из самых сложных технических проблем «энергоперехода» состоит в необходимости сглаживать несинхронность генерации и потребления. Это требует технологии накопления и возвращения в сеть больших объемов электроэнергии. Например, солнечные батареи вырабатывают электричество днем, когда светло, а граждане почему-то желают включать свет, когда темно — то есть, ночью.

Испанская компания Energy Dome решила использовать в качестве накопителя энергии CO2. Углекислый газ, хранящийся под массивным куполом, сжимается и переходит в жидкую форму, а выделяющееся при этом тепло аккумулируется — это и есть процесс накопления. Цикл расхода обратный — запасенным теплом CO2 разогревается до перехода в газообразное состояние и приводит в действие газовую турбину генератора. Цикл замкнутый — весь газ остается в пределах установки.

Правда, КПД разработчики так и не озвучили. Сообщают только, что «технология на 50% дешевле, чем литий-ионные аккумуляторы аналогичной емкости».

src

​​Аккумуляторы: тенденции развития технологий

Литиевая эра. Недавние достижения в плотности энергии литий-железо-фосфатных (LFP) аккумуляторов означают, что технология LFP будет все больше конкурировать с литий-ионными аккумуляторами для электромобилей (EV) и стационарных накопителей. Tesla и BYD, среди прочего, уже используют в некоторых моделях электромобилей аккумуляторы LFP. Между тем, батареи на основе лития сокращают краткосрочные перспективы свинцово-кислотных батарей, которые намного больше и тяжелее, выделяют опасные газы и менее энергоемки в стационарных хранилищах и источниках бесперебойного питания.

Материалы батарей будущего. Катоды, аноды аккумуляторов и электролит в основном изготавливаются из кобальта (Co), никеля (Ni), легковоспламеняющихся жидкостей, графита, марганца (Mn) и лития. Под давлением растущих затрат, производительности и особенно требований безопасности, усиливается поиск более эффективных материалов и химических смесей. В ближайшие два-три года Ni будет все чаще заменять Co в качестве катодного стабилизатора, чтобы избавиться от зависимости от дорогостоящих поставок из Конго. Будет предприниматься все больше усилий по замене легковоспламеняющихся жидких электролитов керамическими, стеклянными, полимерными или кремниевыми электролитами (в идеале), работающими в тандеме с литий-металлическими модифицированными анодами.

Кремниево-графеновая революция. Кремний (Si), наряду с графеном, является предпочтительным твердотельным материалом будущего для 20-кратного роста плотности энергии. Но в современных прототипах батарей кремний часто вызывает короткие замыкания. Тем не менее, стартап Sila Nanotechnology, сотрудничая с BMW, Daimler и китайской CATL, полагает, что к 2025 году у него будет готовое решение с использованием сферических частицы кремния, которые позволят Si расширяться, не ломаясь.

Технология квантового стекла. В 2017 году один из создателей литий-ионной батареи Джон Гуденаф представил, возможно, самый интересный подход к электролитам из всех имеющихся: стекло, легированное щелочными материалами, такими как Li или Na. Это так называемое квантовое стекло. Технология позволяет заряжать аккумулятор за считанные минуты и не создает проблемных «остроконечных» дендритов.

Натриевая технология. Компания CATL разработала твердый углеродный анодный материал, обеспечивающий значительное накопление и быстрое перемещение ионов Na вперед и назад через расплавленный солевой электролит с катодом из оксида Na. Такие аккумуляторы обещают высокую плотность энергии, быструю зарядку и лучшую общую производительность в условиях низких температур. И по низкой цене.

Жидкометаллические аккумуляторы. В них используются жидкие кальциевые (Ca) аноды, катоды с частицами сурьмы (Sb) и расплавленные солевые электролиты, что обеспечивает преимущества по стоимости, эксплуатации и безопасности в сравнении с решениями на основе лития и свинцово-кислотными аккумуляторами.

«Фактор Теслы». Tesla надеется, что ее большие аккумуляторные батареи с элементами питания 4860, коммерческое производство которых ожидается к 2024 году, станут революционными. Предполагаемый прорыв основан на устранении вкладок. Металлические компоненты добавляются к батареям, чтобы они могли подключаться к внешнему источнику питания. Текущая проблема заключается в том, что производственные линии приходиться приостановливать, чтобы добавить вкладки — этот процесс может повредить ячейки. Инженеры Tesla заявляют, что нашли способ внедрить функции выступов во внутреннюю фольгу анодного и катодного коллектора. Это должно устранить необходимость в прикрепленных компонентах, оптимизировать производственный процесс и снизить вероятность брака.

Твердотельные аккумуляторы. В них обычно используются керамика и твердые полимеры вместо жидкостей и полимерных гелей литий-ионных батарей. Это снижает риск воспламеняемости и короткого замыкания, а также существенно увеличивает количество циклов зарядки, которые батарея может выдержать в течение всего срока службы.

src

Достижения Китая в области возобновляемых источников энергии

Несколько фактов о стратегии Китая в отношении возобновляемых источников энергии (ВИЭ):

- китайские власти ставят амбициозные цели в увеличении мощностей ВИЭ. Если в 2020 году на их долю в генерации электричества приходилось 28,8%, то к 2025-му показатель должен достичь 33%,

- Шанхай даст субсидию 10 000 юаней (около $1500) каждому покупателю электромобиля до конца 2022 года,

- мощность ВИЭ (за исключением ГЭС) в Китае составляет 573 ГВт. Это только солнечные и ветровые (СЭС и ВЭС). Для сравнения: мощность всей энергосистемы России — 246,3 ГВт. Все российские ГЭС, АЭС и ТЭС по мощности в два раза меньше только солнечной и ветровой энергетики Китая.

- в 2021 году новая установленная мощность солнечных энергоблоков в Китае достигла 54 ГВт, что составляет более 40% всех новых установленных мощностей в мире. Общая установленная мощность солнечных фотоэлектрических установок в Китае достигла 270 ГВт — это ⅓ от общемировой мощности и превышает аналогичный показатель в Евросоюзе и США,

- в 2020 году на долю Китая приходилось 80% мирового производства солнечных панелей. Все пять ведущих мировых производителей солнечных панелей находятся в Китае,

- семь из десяти ведущих мировых производителей ветряных турбин — тоже китайские.

src

Самые мощные в мире ветрогенераторы по 14,7 МВт каждый появятся в Шотландии

Гигант ветровой энергетики Siemens Gamesa получил заказ на 60 морских турбин, которые отправятся на офшорную станцию Moray West в Шотландию. Это будет первый ввод в эксплуатацию самых мощных в мире ветряков по 14,7 МВт каждый.

Установка ветрогенераторов запланирована на 2024 год, в этом же году от них должна начать поступать электроэнергия. Прототип морской ветровой турбины SG 14-222 DD прошел испытания в 2021 году, на испытательной станции в Дании.

Не исключено, что титул самой мощной турбины в мире Siemens-Gamesa смогут удержать не очень долго. В феврале прошлого года датский производитель Vestas объявил о готовности к производству новой модели ветрогенератора V236 высотой более 280 м и мощностью 15,0 МВт.

А если говорить об уже состоявшихся рекордах, то осенью все того же 2021-го самым мощным из уже установленных ветрогенераторов снова стал Haliade-X. Инженерам удалось нарастить его производительность уже после введения в эксплуатацию на 2 МВт. Изначально компания General Electric выпустила этот ветряк с мощностью 12 МВт, а потом усовершенствовала до 13 МВт. После обновления Haliade-X с 14 МВт стал снова самой эффективной ветротурбиной в мире среди уже работающих — в год она выработает 74 ГВт*ч энергии. Она установлена в порту Роттердама в Нидерландах.

src

Глава Exxon: «К 2040 году на рынке не будет новых бензиновых автомобилей»

В нефтегазовой компании Exxon Mobil Corp уверены в быстрой глобальной электрификации транспорта. По словам гендиректора Даррена Вудса, все легковые автомобили, продаваемые в мире, будут полностью электрическими уже к 2040 году (в нынешнем году доля электрокаров в мировых продажах, скорее всего, едва достигнет 10%). При этом нефтяной гигант не видит угрозы для своего бизнеса — в Exxon считают, что компания сможет адаптироваться к новым реалиям за счет своего химического подразделения и разработки систем для улавливания выбросов углерода.

Вудс заявил, что к 2040 году спрос на нефть, согласно расчетам Exxon, снизится до значений 2013-2014 гг. В первую очередь объемы поставок уменьшатся из-за повсеместной электрификации автопрома — все ведущие концерны откажутся от ДВС в пользу электрических платформ. Но глава Exxon не боится потерять важных партнеров — автомобильные компании все еще будут работать с Exxon через своих поставщиков, поскольку электрокары не смогут обойтись без химических веществ и перерабатывающих предприятий.

Вудс считает, что климатические инициативы вскоре приведут к рождению новой крайне прибыльной деятельности — бизнесу по улавливанию углерода из атмосферы. По мнению Exxon, рынок улавливания и хранения углекислого газа к 2050 году будет стоить не менее $4 трлн. Создавая и используя системы для этого рынка, компания намерена сохранить статус важного игрока для глобальной экономики.

ExxonMobil — не первый нефтегазовый гигант, который делает ставку на будущее без выбросов CO2. Прямые конкуренты из BP и Shell планируют модернизировать свой бизнес аналогичным образом в ближайшие 20-30 лет. Shell хочет постепенно отказаться от добычи полезных ископаемых в пользу разработки зарядных станций для электромобилей, а также производства водорода и новых химических веществ. Если компания будет действовать в рамках своего плана декарбонизации, весь холдинг Royal Dutch Shell Group должен снизить выбросы CO2 до нуля к 2050 году.

src

В ядерной отрасли сменились лидеры: большинство проектов реакторов российские и китайские

По данным Международного энергетического агентства (МЭА), с 2017 года 87% новых атомных реакторов построены или строятся по проектам России или Китая. Прежние лидеры утратили позиции на этом направлении и не факт, что смогут его вернуть.

«Страны с развитой экономикой утратили лидерство на рынке, поскольку 27 из 31 реактора, строительство которых началось с 2017 года, это российские или китайские проекты», — сказал глава МЭА Фатих Бироль (Fatih Birol).

Для многих стран проблемой являются стареющие реакторы, срок работы которых вышел или близок к завершению. Продление работы таких установок сверх установленного времени требует значительных средств. По данным МЭА, 63% энергогенерирующих мощностей мирового парка ядерных реакторов старше 30 лет. Если в этот процесс не вмешиваться без «значительных инвестиций», существующий парк ядерных реакторов в странах с «развитой экономикой» сократится на треть со всеми вытекающими последствиями.

src

Создан инструмент для оценки углеродного следа ИИ-моделей

Сбербанк вместе с Институтом ИИ AIRI создал open-source-библиотеку Есо2АI для оценки эквивалентного углеродного следа в зависимости от электроэнергии, затраченной на работу моделей машинного обучения. Библиотека определяет доступные устройства центральных и графических вычислительных процессоров, определяет нормы углеродной стоимости электрогенерации и рассчитывает энергию во время исполнения кода.

Знание энергетического баланса дает понимание, сколько каждый сеанс обучения той или иной модели ИИ требует ресурсов и какой углеродный след оставляет. Отслеживание динамики потребления энергоресурсов поможет исследователям оценивать количество необходимых для работы моделей параметров, максимально облегчать их архитектуры и развивать более оптимальные модели машинного обучения.

src

Генерация и накопление энергии: новости за неделю

Исследователи из Гонконгского университета науки и технологий разработали эффективный водородный топливный элемент на основе платины и железа. Он не только самый долговечный на сегодняшний день, но и самый дешевый. Для его производства требуется на 80% меньше платины. Гибридный катализатор представляет собой смесь из атомарно диспергированной платины, отдельных атомов железа и наночастиц обоих металлов: такой состав достигает в 3,7 раза большей каталитической активности, чем чистая платина. Несмотря на низкое содержание драгоценного металла, новый гибридный катализатор сохраняет активность платины на уровне 97% после стресс-теста, включающего 100 000 циклов зарядки. Обычно этот показатель снижается на 50% уже после 30 000 циклов.

Ливерморская национальная лаборатория разрабатывает технологию лазерной 3D-печати катодов для высокоемких литиевых аккумуляторов. Сегодня катоды изготавливаются методом литья и в процессе нанесения покрытий. Рабочее вещество растворяется, наносится на электроды и в формы, а затем долго сушится. Это дорого, неэффективно и не позволяет создавать структуры выше определенной толщины, что задерживает появление быстро заряжающихся аккумуляторов и вредит наращиванию плотности энергии аккумуляторами. 3D-печать — экологически безопасный процесс, позволяющий обрабатывать толстые высокоемкие трехмерные катодные структуры. Благодаря этому литий-ионные батареи будут быстрее заряжаться — на 80% за 15 минут или даже быстрее.

Инженеры из Калифорнийского университета придумали литий-ионные аккумуляторы, которые хорошо работают при экстремальной жаре и критично низких температурах. В ходе испытаний батареи сохранили 87,5% и 115,9% своей энергетической емкости при температуре –40 и 50°C. У них был высокий КПД при этих же температурах — 98,2% и 98,7% соответственно. Батареи устойчивы к холоду и к теплу благодаря электролиту из жидкого раствора дибутилового эфира, смешанного с солью лития. Молекулы электролита легко высвобождают ионы лития во время работы батареи. Это слабое молекулярное взаимодействие улучшает производительность батареи при минусовых температурах. Кроме того, дибутиловый эфир может легко поглощать тепло, потому что остается жидким при высоких температурах: его температура кипения составляет — 141 °C.

Российские исследователи из Сколтеха вместе с коллегами из МГУ представили NiBTA — новый перспективный анодный материал, представляющий из себя координационный полимер на основе никеля и тетрааминобензола. Недавно обнаруженный материал NiBTA может использоваться для создания аккумуляторов нового поколения с быстрой зарядкой. Правда, пока до конца не ясны все нюансы его работы, но российским ученым удалось детально отследить и описать структурные изменения и окислительно-восстановительную химию нового координационного полимера. Это значительный шаг вперед.

Стартап TyFast рассказывает об аккумуляторах с ванадиевым анодом, с подзарядкой за 3 минуты, в 20 раз быстрее, чем литий-ионные батареи. Tyfast применяет анод из оксида лития-ванадия — материала с трехмерной кристаллической структурой. Ионы проходят через кристаллы сразу в трех измерениях, демонстрируя более быстрый и эффективный перенос, чем это происходит при использовании графита.

В Азиатско-Тихоокеанском университете Рицумейкан (Япония) предложили новый подход к переработке использованных батарей — с помощью микроволнового излучения, обеспечивающего быстрый нагрев и меньшее потребление энергии по сравнению с печами. Так, можно извлечь до 97% оксида марганца и цинка из щелочных батарей. Эта скорость регенерации в 1,5 раза выше, чем при обычном нагреве, но занимает вдвое меньше времени. Масштабное применение этой системы может снизить годовое потребление энергии во всей Японии на 26 500 ГДж в год.

«Окна» из водорослей вырабатывают энергию и поглощают углекислый газ

Стартап Greenfluidics представил биопанели BIQ, которые генерируют энергию, поглощают углекислый газ, а также аккумулируют и откачивают биомассу, которую можно использовать в качестве топлива или удобрений.

Панели захватывают из воздуха углекислый газ, который пропускается через воду, пропитанную отборными штаммами поглощающих CO2 водорослей, а также через солнечный свет. В процессе фотосинтеза биомасса увеличивается и вырабатывает кислород. Чем больше солнечного света, тем быстрее будут расти водоросли, которые поглощают СО2 из расчета ~ 0,6 м² на каждые 0,3 м².

Панели также улавливают тепло и снижают активность кондиционеров. Во время работы BIQ вырабатывается биомасса, которая периодически отфильтровывается, а затем перерабатывается в биотопливо.

Генеральный директор Greenfluidics Мигель Майорга в интервью Mexico Business News рассказал, что, если добавить перерабатываемые углеродные наночастицы в воду, можно увеличить ее теплопроводность. Тепло в этом случае превращается в электричество с помощью термоэлектрического генератора и подается обратно в общую электросеть, от которой питается здание, где установлены такие панели.

src

Города будущего построят из экологически чистого материала на основе водорослей

Ежегодно около двух гигатонн CO2 выбрасывается в окружающую среду из-за использования цемента в строительной сфере — этот материал занимает третье место в десятке крупнейших источников промышленного загрязнения. Выходом может стать замена обычного цемента новым биогенным, созданным на основе микроводорослей.

Исследователи из Университета Колорадо совместно со своими коллегами из Университета Северной Каролины разработали уникальный углеродно-нейтральный метод, с помощью которого цемент может производиться из биологически выращенного известняка. Этот новый материал может значительно снизить загрязнение окружающей среды, вызванное строительными работами.

Решение этой проблемы пришло в голову профессору Уилу Срубару в 2017 году во время его поездки в Таиланд.

Во время путешествия он обратил внимание на естественные структуры карбоната кальция вокруг коралловых рифов (известняк тоже состоит из карбоната кальция). Так у Срубара появилась мысль, что, возможно, известняк можно выращивать естественным путем, а не добывать его в карьерах.

Когда он вернулся в США, он и его команда занялись выращиванием кокколитофоридов. Представители этого вида водорослей способны образовывать биогенный известняк, создавая отложения карбоната кальция во время фотосинтеза. В отличие от природного известняка, для формирования которого под землей требуются миллионы лет, биогенная версия кокколитофоридов может быть получена практически "в режиме реального времени".

Сырье, необходимое для образования биогенного известняка в морской воде, включает только растворенный углекислый газ и солнечный свет. А поскольку микроводоросли могут выживать как в соленых, так и в пресных водоемах, их можно использовать для выращивания известняка практически в любой точке мира.

Исследователи утверждают, что производство известняка из кокколитофоридов вполне может удовлетворитьвесь спрос на цемент в США. Все, что нужно сделать — позволить кокколитофоридам цвести в водоеме площадью около 2 млн акров. Для этого потребуется всего 0,5% всей имеющейся в стране земли.

При этом производство цемента из биогенного известняка является не только углеродно-нейтральным, но и углеродно-отрицательным, поскольку микроводоросли удаляют углекислый газ из окружающей среды и хранят его в форме карбоната кальция. То есть, бетон, полученный из этого цемента, может положить начало новой эре устойчивого строительства во всем мире.

src

Футуристичные вагоны будут улавливать углерод во время движения

Американский ж/д-стартап CO2 Rail совместно с Университетом Торонто разработал вагон поезда, который может курсировать по обычным железнодорожным линиям и улавливать углерод из воздуха во время движения.

Для этой цели вагоны оснастили большими вентиляционными отверстиями, в которые будет попадать воздух при движении поезда на высоких скоростях. В отличие от вентиляторов и других систем улавливания СО2, новой системе не нужна электроэнергия — она будет работать в процессе движения.

Вагоны футуристического поезда будут оборудованы камерами для сбора углекислого газа, который будет концентрироваться и храниться в резервуарах для жидкости. Очищенный от углекислого газа воздух будет выбрасываться обратно в атмосферу из задней или нижней части вагона.

src

Китайцы придумали «вечную» батарею для электрокаров: ее должно хватить на ~10 млн км

Китайская компания Tsinghua анонсировала новый твердотельный автомобильный аккумулятор, который, как утверждает производитель, можно заряжать до 20 000 раз.

Если взять за средний показатель запас хода в 500 км, жизненного цикла этой батареи хватит на 10 млн км. А если исходить из максимального годового пробега такси, равного ~ 200 000 км, то при таком условии ресурса батареи хватит на 571 год езды. То есть, по сути, это «вечная» батарея, которая сможет пережить не один электрокар и несколько поколений владельцев.

Правда, каких-либо технических подробностей Tsinghua пока не сообщает, ограничившись интригующим анонсом.

src

Новая технология производства керосина и дизтоплива из CO2, воды и света

Ученые из Швейцарской высшей технической школы Цюриха нашли новый способ производства авиационного керосина и дизельного топлива без вредных выбросов. Инженеры построили в Испании «солнечную башню» — станцию, которая использует для выработки топлива только углекислый газ, воду и солнечный свет. Сейчас система преобразовывает в топливо лишь 4% солнечной энергии, но разработчики заверяют, что могут повысить эффективность системы до 15%.

«Солнечная башня» построена в сотрудничестве с испанским институтом воды IMDEA. Идея ученых заключалась в том, чтобы организовать безотходное, экологичное и энергоемкое производство синтетического топлива с помощью возобновляемых источников энергии. В основу нового решения легли фотоэлектрические панели и система по преобразованию СО2 в полезный дизель и керосин.

Пилотная установка работает на концентрации солнечной тепловой энергии. Массив из 169 панелей (площадь каждой — 3 кв. м) принимает на себя солнечные лучи и перенаправляет их в 16-сантиметровое отверстие в реакторе у основания 15-метровой башни. В единицу времени он получает в среднем около 50 кВт тепловой энергии.

Полученные тепло используется для запуска двухступенчатого термохимического окислительно-восстановительного цикла. Вода вкупе с чистым диоксидом углерода создает реакцию на основе церия, которая одновременно превращает их в водород и монооксид углерода (или синтетический газ). За счет того, что все процессы происходят в одной камере, управляющий инженер может настраивать скорость подачи воды и CO2 для определения состава синтез-газа в режиме реального времени.

Станция может генерировать авиационный керосин и дизельное топливо, состав которых не отличается от топлива, используемого авиакомпаниями и автопроизводителями. Значит, технологию можно масштабировать и перенести на коммерческие отрасли.

src

Первая в мире ветряная турбина с перерабатываемыми лопастями начала выдавать электричество

По прогнозам, к 2050 году необходимо будет утилизировать более 200 000 лопастей ветряных турбин во всем мире. Это огромные куски композитного пластика длиной 100 м и более. Они никогда не разложатся в земле и не предназначены для переработки. Однако в компании Siemens Gamesa придумали технологию изготовления пригодных к переработке лопастей ветряных турбин и уже приступили к их испытаниям.

До последнего времени из больших компонентов ветрогенераторов нельзя было перерабатывать только лопасти, тогда как гондолы, части генераторов и корпуса башни подлежали переработке. Для повторного использования материалов, из которых изготавливались лопатки турбин — стеклоткани, металла и пластика — требовалось разработать легко растворимую в слабых кислых растворах смолу.

Состав такой смолы разработали партнеры проекта Siemens Gamesa из компании Aditya Birla Advanced Materials и, более того, смогли придать ему свойства твердеть быстрее обычного состава, что ускорило производство лопастей. После окончания срока службы лопасть из перерабатываемого материала будет погружаться в слабую кислоту, в которой полностью растворится, освободив для повторного использования все составные компоненты лопаток.

В настоящий момент дочернее предприятие Siemens Gamesa изготавливает 81-м перерабатываемые лопасти RecyclableBlades и планирует начать изготовление 108- и 115-м лопастей. Первый ветрогенератор с перерабатываемыми лопастями уже начал вырабатывать электричество в составе ветряной электростанции на шельфе в Северном море (проект Kaskasi с установленной мощностью 342 МВт). До конца года на шельфе планируется запустить еще 38 ветрогенераторов с перерабатываемыми лопастями.

src

В России разработали дирижабль с солнечными батареями

В Московском авиационном институте представили концепцию дирижабля «Экодисолар» на солнечных батареях для круглосуточных поисковых работ в труднодоступных регионах и при сложных погодных условиях.

За счет того, что дирижабли используют подъемную силу газа, эти аппараты могут экономить энергию для вертикальных перемещений. Поэтому в регионах, где нет возможности посадок для дозаправки/зарядки, они могут находиться в воздухе гораздо дольше.

Корпус дирижабля будет выполнен из прочных газонепроницаемых тонких эластичных материалов в виде двух полусфер, замкнутых на композитный обруч, который наполнен гелием и невоспламеняемым водородом.

Силовая установка дирижабля — гибридная. Ее разработали совместно с Центральным институтом авиационного моторостроения. Летательный аппарат оснащен гироскопической системой стабилизации, что позволяет ему перемещаться в воздухе со скоростью до 130 км/ч.

src

В Австралии начали строить первую многоэтажку с «солнечным фасадом»

Компания Kennon объявила о начале строительства в Мельбурне первого в Австралии многоэтажного здания 550 Spencer с фасадом из солнечных элементов —1182 панелей производства немецкой компании Avancis. При оптимальном освещении такой "солнечный фасад" сможет вырабатывать 142 кВт·ч энергии, что в среднем в два раза больше, чем общие потребности здания в энергоресурсе.

Внешне 550 Spencer будет выглядеть как здание со сплошной стеклянной стеной — под стеклом вне оконных проемов будут скрыты неразличимые солнечные панели. Ожидается, что строительство здания закончится к середине 2023 года. Так или иначе, этот проект открывает дорогу к новому слову в архитектуре Австралии, когда забота об экологии сочетается с красотой и функциональностью.

src

В Калифорнии реки и каналы накрыли солнечными панелями

Если бы все 6 440 км каналов Калифорнии были покрыты солнечными панелями, это позволило бы производить 13 гигаватт возобновляемой энергии, этого хватило бы на 9,75 млн домохозяйств (всего в Калифорнии было 13,1 млн домохозяйств).

«Большая часть дождя и снега в Калифорнии выпадает к северу от Сакраменто зимой, а 80% потребления воды приходится на Южную Калифорнию — в основном, летом. Вот почему каналы извиваются по всему штату — это самая большая подобная система в мире. По нашим оценкам, около 1-2% воды, которую они несут, теряется в результате испарения под жарким калифорнийским солнцем. Мы рассчитали, что покрытие всех 6 440 км каналов Калифорнии солнечными панелями позволит ежегодно экономить более 246 млрд литров воды за счет уменьшения объемов испарения. Этого достаточно, чтобы оросить более 20 000 га сельскохозяйственных угодий или снабдить водой более 2 млн человек», — рассказывает Роджер Бэйлс, профессор инженерии Калифорнийского университета, соавтор проекта

src

Тепло канализационных стоков: столица Польши готовится к зиме

В грядущий отопительный сезон в Варшаве намерены использовать технологию рекуперации тепла канализационных стоков — пока в порядке эксперимента. В условиях энергетического кризиса, охватившего Европу, власти ищут возможность диверсифицировать энергоснабжение и обеспечить теплую зиму. Частично эту проблему надеются решить за счет рекуперации тепла канализации — в этом процессе задействуется не сама сточная вода, а ее тепло, которое она несет в дренаж (например, после мытья посуды в подогретой воде и особенно после принятия душа).

Тепло сточных вод и намерены использовать в Варшаве для обогрева жилых и промышленных зданий. Соответствующее соглашение подписали две крупнейшие коммунальные компании — MPWiK (водопровод/канализация) и Veolia Energia Warszawa (теплосети). Последняя является крупнейшей отопительной компанией в ЕС, обеспечивающей теплом более 80% зданий польской столицы. Если в тестовом режиме все сработает, очистные сооружения и канализационные коллекторы станут постоянным источником тепла для жителей Варшавы.

Энергетический кризис заставляет прибегать к решениям, о которых раньше если и можно было говорить, то только с юмором. Например, британцам на полном серьезе сообщили, что им пора морально готовиться к тому, что сточную воду будут перерабатывать в питьевую.

src