Hinsawdd gynnes ar gyfer arloesi. Mae'r frwydr yn erbyn cynhesu byd-eang yn datblygu technoleg

Newid hinsawdd yw un o'r bygythiadau byd-eang a grybwyllir amlaf. Gallwn ddweud yn ddiogel, ar hyn o bryd, bod bron popeth sy'n cael ei greu, ei adeiladu, ei adeiladu a'i gynllunio mewn gwledydd datblygedig yn ystyried problem cynhesu byd-eang ac allyriadau nwyon tŷ gwydr ar raddfa fawr.

Yn ôl pob tebyg, ni fydd neb yn gwadu bod cyhoeddusrwydd i broblem newid yn yr hinsawdd wedi arwain, ymhlith pethau eraill, at ysgogiad cryf i ddatblygiad technolegau newydd. Rydym wedi ysgrifennu a byddwn yn ysgrifennu droeon am y cofnod nesaf o effeithlonrwydd paneli solar, gwella melinau gwynt neu chwilio am ddulliau deallus o storio a dosbarthu ynni o ffynonellau adnewyddadwy.

Yn ôl y Panel Rhynglywodraethol ar Newid yn yr Hinsawdd (IPCC) a ddyfynnwyd dro ar ôl tro, rydym yn delio â system hinsawdd gynhesu, a achosir yn bennaf gan gynnydd mewn allyriadau nwyon tŷ gwydr a chynnydd yn y crynodiad o nwyon tŷ gwydr yn yr atmosffer. Mae canlyniadau model a amcangyfrifwyd gan yr IPCC yn awgrymu, er mwyn cael siawns o gyfyngu cynhesu i lai na 2°C, bod yn rhaid i allyriadau byd-eang gyrraedd eu hanterth cyn 2020 ac yna eu cynnal ar 50-80% erbyn 2050.

Gyda dim allyriadau yn fy mhen

Datblygiadau technolegol a yrrir gan – gadewch i ni ei alw’n ehangach – “ymwybyddiaeth hinsawdd”, yn gyntaf, yw’r pwyslais ar effeithlonrwydd cynhyrchu a defnyddio ynnioherwydd gall lleihau'r defnydd o ynni gael effaith sylweddol ar allyriadau nwyon tŷ gwydr.

Yr ail yw cefnogaeth potensial uchel, megis biodanwydd i ynni gwynt.

Yn drydydd - ymchwil ac arloesi technolegolsydd eu hangen i sicrhau opsiynau carbon isel yn y dyfodol.

Y rheidrwydd cyntaf yw datblygiad technolegau allyriadau sero. Os na all y dechnoleg weithio heb allyriadau, yna o leiaf dylai'r gwastraff a allyrrir fod yn ddeunydd crai ar gyfer prosesau eraill (ailgylchu). Dyma arwyddair technolegol y gwareiddiad ecolegol yr ydym yn adeiladu ein brwydr yn erbyn cynhesu byd-eang arno.

Heddiw, mae economi'r byd mewn gwirionedd yn dibynnu ar y diwydiant modurol. Mae arbenigwyr yn cysylltu eu heco-obeithio gyda hyn. Er na ellir dweud eu bod yn rhydd o allyriadau, yn sicr nid ydynt yn allyrru nwyon llosg yn y man lle maent yn symud. Ystyrir bod rheoli allyriadau yn y fan a'r lle yn haws ac yn rhatach, hyd yn oed pan ddaw'n fater o losgi tanwydd ffosil. Dyna pam mae llawer o arian wedi'i wario yn ystod y blynyddoedd diwethaf ar arloesi a datblygu cerbydau trydan - hefyd yng Ngwlad Pwyl.

Wrth gwrs, mae'n well bod ail ran y system hefyd yn rhydd o allyriadau - cynhyrchu trydan y mae'r car yn ei ddefnyddio o'r grid. Fodd bynnag, gellir cyflawni'r amod hwn yn raddol trwy newid yr egni i . Felly, mae car trydan sy'n teithio yn Norwy, lle mae'r rhan fwyaf o'r trydan yn dod o weithfeydd pŵer trydan dŵr, eisoes yn agos at sero allyriadau.

Fodd bynnag, mae ymwybyddiaeth hinsawdd yn mynd yn ddyfnach, er enghraifft mewn prosesau a deunyddiau ar gyfer cynhyrchu ac ailgylchu teiars, cyrff ceir neu fatris. Mae lle i wella o hyd yn y meysydd hyn, ond - fel y mae darllenwyr MT yn ymwybodol iawn - mae gan awduron arloesiadau technolegol a materol y clywn amdanynt bron bob dydd ofynion amgylcheddol sydd wedi'u gwreiddio'n ddwfn yn eu pennau.

Adeiladu adeilad modiwlaidd 30 stori yn Tsieina

Maent yr un mor bwysig mewn cyfrifiadau economaidd ac ynni â cherbydau. ein tai. Mae adeiladau'n defnyddio 32% o ynni'r byd ac yn gyfrifol am 19% o allyriadau nwyon tŷ gwydr, yn ôl adroddiadau'r Comisiwn Economaidd a Hinsawdd Byd-eang (GCEC). Yn ogystal, mae'r sector adeiladu yn cyfrif am 30-40% o'r gwastraff sydd ar ôl yn y byd.

Gallwch weld cymaint y mae angen arloesi gwyrdd ar y diwydiant adeiladu. Un ohonynt yw, er enghraifft, y dull o adeiladu modiwlaidd z elfennau parod (er, a dweud y gwir, mae hwn yn arloesiad sydd wedi'i ddatblygu ers degawdau). Y dulliau a ganiataodd i'r Broad Group adeiladu gwesty 30 stori yn Tsieina mewn pymtheg diwrnod (2), gwneud y gorau o gynhyrchu a lleihau effaith amgylcheddol. Er enghraifft, defnyddir bron i 100% o ddur wedi'i ailgylchu mewn adeiladu, ac mae cynhyrchu 122 o fodiwlau yn y ffatri wedi lleihau'n sylweddol faint o wastraff adeiladu.

Cael mwy allan o'r haul

Fel y dangosodd dadansoddiadau y llynedd o wyddonwyr Prydeinig o Brifysgol Rhydychen, erbyn 2027, gall hyd at 20% o'r trydan a ddefnyddir yn y byd ddod o systemau ffotofoltäig (3). Mae datblygiadau technolegol ynghyd â goresgyn rhwystrau i ddefnydd torfol yn golygu bod cost trydan a gynhyrchir yn y modd hwn yn gostwng mor gyflym fel y bydd yn rhatach yn fuan nag ynni o ffynonellau confensiynol.

Ers yr 80au, mae prisiau paneli ffotofoltäig wedi gostwng tua 10% y flwyddyn. Mae ymchwil yn parhau i wella effeithlonrwydd celloedd. Un o'r adroddiadau diweddaraf yn y maes hwn yw cyflawniad gwyddonwyr o Brifysgol George Washington, a lwyddodd i adeiladu panel solar gydag effeithlonrwydd o 44,5%. Mae'r ddyfais yn defnyddio crynodyddion ffotofoltäig (PVCs), lle mae lensys yn canolbwyntio pelydrau'r haul ar gell ag arwynebedd o lai nag 1 mm.², ac mae'n cynnwys nifer o gelloedd rhyng-gysylltiedig, sydd gyda'i gilydd yn dal bron yr holl egni o sbectrwm golau'r haul. Yn flaenorol, gan gynnwys. Mae Sharp wedi gallu cyflawni effeithlonrwydd dros 40% mewn celloedd solar trwy ddefnyddio techneg debyg - arfogi'r paneli â lensys Fresnel sy'n canolbwyntio'r golau sy'n taro'r panel.

Mae'r haul yn cael ei "ddal" yn y ddinas fawr

Syniad arall ar gyfer gwneud paneli solar yn fwy effeithlon yw hollti golau'r haul cyn iddo daro'r paneli. Y ffaith yw y gallai celloedd sydd wedi'u cynllunio'n benodol ar gyfer canfyddiad lliwiau unigol y sbectrwm "gasglu" ffotonau yn fwy effeithiol. Mae gwyddonwyr yn Sefydliad Technoleg Prifysgol California sy'n gweithio ar yr ateb hwn yn gobeithio mynd y tu hwnt i'r trothwy effeithlonrwydd o 50 y cant ar gyfer paneli solar.

Egni gyda chyfernod uwch

Mewn cysylltiad â datblygu ffynonellau ynni adnewyddadwy, mae gwaith ar y gweill i ddatblygu'r hyn a elwir. rhwydweithiau ynni clyfar -. Mae ffynonellau ynni adnewyddadwy yn ffynonellau gwasgaredig, h.y. pŵer uned fel arfer yn llai na 50 MW (uchafswm 100), gosod ger y derbynnydd terfynol o ynni. Fodd bynnag, gyda nifer ddigon mawr o ffynonellau wedi'u gwasgaru dros ardal fach o'r system bŵer, a diolch i'r cyfleoedd a gynigir gan rwydweithiau, mae'n dod yn fuddiol cyfuno'r ffynonellau hyn yn un system a reolir gan weithredwr, gan greu "gwaith pŵer rhithwir ». Ei nod yw crynhoi cynhyrchu gwasgaredig mewn un rhwydwaith sydd wedi'i gysylltu'n rhesymegol, gan gynyddu effeithlonrwydd technegol ac economaidd cynhyrchu trydan. Gall cynhyrchu gwasgaredig sydd wedi'i leoli'n agos at ddefnyddwyr ynni hefyd ddefnyddio adnoddau tanwydd lleol, gan gynnwys biodanwyddau ac ynni adnewyddadwy, a hyd yn oed gwastraff dinesig.

Dylai hyn chwarae rhan bwysig wrth greu gweithfeydd pŵer rhithwir. storio ynni, gan ganiatáu i gynhyrchu pŵer gael ei addasu i newidiadau dyddiol yn y galw gan ddefnyddwyr. Yn nodweddiadol, mae cronfeydd dŵr o'r fath yn fatris neu'n uwchgynwysyddion. Gall gweithfeydd pŵer storio pwmp chwarae rôl debyg. Mae gwaith dwys yn mynd rhagddo i ddatblygu technolegau newydd ar gyfer storio ynni, er enghraifft, mewn halen tawdd neu ddefnyddio cynhyrchu electrolytig o hydrogen.

Yn ddiddorol, mae cartrefi Americanaidd yn defnyddio'r un faint o drydan heddiw ag y gwnaethant yn 2001. Dyma ddata llywodraethau lleol sy’n gyfrifol am reoli ynni, a gyhoeddwyd ar droad 2013 a 2014, yn ôl adroddiadau’r Associated Press. Yn ôl arbenigwyr a ddyfynnwyd gan yr asiantaeth, mae hyn yn bennaf oherwydd technolegau newydd, arbedion a gwella effeithlonrwydd ynni offer cartref. Yn ôl y Gymdeithas Gwneuthurwyr Offer Cartref, mae defnydd ynni cyfartalog offer aerdymheru sy'n gyffredin yn yr Unol Daleithiau wedi gostwng cymaint ag 2001% ​​ers 20. Mae defnydd pŵer pob offer cartref wedi'i leihau i'r un graddau, gan gynnwys setiau teledu gydag arddangosfeydd LCD neu LED sy'n defnyddio hyd at 80% yn llai o ynni na hen offer!

Paratôdd un o asiantaethau llywodraeth yr UD ddadansoddiad lle buont yn cymharu gwahanol senarios ar gyfer datblygu cydbwysedd ynni gwareiddiad modern. Gan ragweld dirlawnder uchel yn yr economi gyda thechnolegau TG, roedd yn dilyn erbyn 2030 yn unig yn UDA ei bod yn bosibl lleihau'r defnydd o ynni gan swm cyfartal i'r trydan a gynhyrchir gan dri deg o weithfeydd pŵer 600-megawat. P'un a ydym yn ei briodoli i arbedion neu, yn fwy cyffredinol, i amgylchedd a hinsawdd y Ddaear, mae'r cydbwysedd yn eithaf cadarnhaol.