Energia rinnuvevule - appartene à u seculu XNUMXth

Nant'à u situ web di BP Statistical Review of World Energy, pudete truvà infurmazioni chì da u 2030, u cunsumu d'energia mundiale superà u livellu attuale da circa un terzu. Per quessa, u desideriu di i paesi sviluppati hè di risponde à i bisogni crescente cù l'aiutu di tecnulugii "verdi" da fonti rinnuvevuli (RES).

1. Parcu eòlicu offshore

In Pulonia, da 2020, 19% di l'energia deve vene da tali fonti. In e cundizioni attuali, questu ùn hè micca energia economica, perchè si sviluppa principalmente grazia à u sustegnu finanziariu di i stati.

Sicondu un analisi 2013 da l'Istitutu di l'Energia Rinnovabile, u costu di pruduce 1 MWh energia rinnuvevuli varieghja, sicondu a fonte, da 200 à ancu 1500 zł.

Per paragunà, u prezzu à l'ingrossu di 1 MWh d'electricità in 2012 era di circa 200 PLN. U più prezzu in questi studii era di ottene energia da e piante di combustione multi-fuel, i.e. co-firing è gas di discarica. L'energia più caru hè ottenuta da l'acqua è l'acqua termale.

E forme più cunnisciute è visibili di RES, vale à dì turbine eoliche (1) è pannelli solari (2), sò più caru. In ogni casu, à longu andà, i prezzi di u carbone è, per esempiu, di l'energia nucleari inevitabbilmente aumenteranu. Diversi studii (per esempiu, un studiu da u gruppu RWE in 2012) mostranu chì e categurie "cunservatore" è "naziunale", i.e. fonti d'energia diventerà più caru à longu andà (3).

È questu farà di l'energia rinnuvevule una alternativa micca solu ambientale, ma ancu ecunomica. Ci hè qualchì volta sminticatu chì i carburanti fossili sò ancu assai subvenzionati da u statu, è u so prezzu, in regula, ùn piglia micca in contu l'impattu negativu chì anu in l'ambiente.

Cocktail solar-acqua-ventu

In u 2009, i prufessori Mark Jacobson (Università di Stanford) è Mark DeLucchi (Università di California, Davis) anu publicatu un articulu in Scientific American chì sustene chì da u 2030 u mondu sanu puderia passà à energia rinnuvevuli. In a primavera di u 2013, anu ripetutu i so calculi per u statu di i Stati Uniti di New York.

In u so parè, pò prestu abbandunà completamente i carburanti fossili. Què hè fonti rinnuvevuli pudete piglià l'energia necessaria per u trasportu, l'industria è a pupulazione. L'energia vinarà da u mischju chjamatu WWS (ventu, acqua, sole - ventu, acqua, sole).

Finu à u 40 per centu di l'energia vene da i parchi eolichi offshore, di i quali quasi tredeci mila duveranu esse implementati. In terra, più di 4 persone seranu richiesti. turbine chì furnisceranu un altru 10 per centu di l'energia. U prossimu 10 per centu vene da quasi XNUMX per centu di e splutazioni solari cù tecnulugia di cuncentrazione di radiazione.

L'installazione fotovoltaica cunvinziunali aghjunghjenu 10 per centu à l'altri. Un altru 18 per centu vene da installazioni solari - in case, edifici publichi è sede corporativa. L'energia mancante serà rimbursata da e piante geotermale, centrali idroelettriche, generatori di marea è tutte l'altri fonti d'energia rinnuvevuli.

I scientisti anu calculatu chì attraversu l'usu di un sistema basatu nantu energia rinnuvevuli a dumanda di energia - per via di a più grande efficienza di un tali sistema - cascarà in u statu di circa 37 per centu, è i prezzi di l'energia stabilizzaranu.

Più impieghi seranu creati di quelli chì saranu persi postu chì tutta l'energia serà prudutta in u statu. Inoltre, hè statu stimatu chì circa 4 33 persone mureranu ogni annu per via di a contaminazione di l'aria ridutta. menu persone, è u costu di a contaminazione calarà da $ XNUMX miliardi annu.

3. I prezzi di l'energia finu à 2050 - studiu RWE

Questu significa chì l'investimentu tutale hà da pagà in circa 17 anni. Hè pussibule chì saria più veloce, postu chì u statu puderia vende una parte di l'energia. I funzionari di u Statu di New York sparte l'ottimisimu di sti calculi? Pensu un pocu di sì è un pocu di nò.

Dopu tuttu, ùn anu micca "cacciatu" tuttu per fà a pruposta una realità, ma, sicuru, investenu in tecnulugia di produzzione. Energia rinnuvevuli. L'ex sindaco di New York, Michael Bloomberg, hà annunziatu uni pochi mesi fà chì a più grande discarica di u mondu, Freshkills Park in Staten Island, seria cunvertita in una di e più grandi centrali solari di u mondu.

Induve i rifiuti di New York si decomponenu, 10 megawatts d'energia seranu generati. U restu di u tarritoriu di Freshkills, o quasi 600 ettari, seranu trasfurmati in spazii verdi di un caratteru di parcu.

Induve sò e regule rinnuvevuli

Parechji paesi sò digià in a so strada per un futuru più verde. I paesi scandinavi anu longu superatu u limitu di 50% per ottene energia fonti rinnuvevuli. Sicondu i dati publicati in u vaghjimu di u 2014 da l'urganisazione ambientale internaziunale WWF, a Scozia pruduce digià più energia da i mulini di ventu chè tutte e famiglie scozzesi anu bisognu.

Sti figuri mostranu chì in uttrovi 2014, i turbine eoliche scozzesi pruducianu l'electricità uguali à 126 per centu di i bisogni di e case lucali. In generale, u 40 per centu di l'energia prodotta in questa regione vene da fonti rinnuvevuli.

Ze fonti rinnuvevuli più di a mità di l'energia spagnola vene da. A mità di quella mità vene da fonti d'acqua. Un quintu di tutta l'energia spagnola vene da i parchi eolichi. In a cità messicana di La Paz, à u turnu, ci hè una centrale solare Aura Solar I cù una capacità di 39 MW.

Inoltre, a stallazione di una seconda splutazioni Groupotec I di 30 MW hè vicinu à a fine, grazie à quale a cità pò esse prestu cumpletamente furnita cù energia da fonti rinnuvevuli. Un esempiu di un paese chì hà implementatu in modu consistente una pulitica di aumentà a parte di l'energia da fonti rinnuvevuli annantu à l'anni hè a Germania.

Sicondu Agora Energiewende, in u 2014, l'energia rinnuvevuli rapprisentanu 25,8% di l'offerta in stu paese. En 2020, a Germania deve riceve più di 40 per centu da queste fonti. A trasfurmazioni di l'energia di a Germania ùn hè micca solu per l'abbandunamentu di l'energia nucleare è di carbone in favore di energia rinnuvevuli in u settore energeticu.

Ùn deve esse scurdatu chì a Germania hè ancu un capu in a creazione di suluzioni per "case passive", chì largamente facenu senza sistemi di riscaldamentu. "U nostru scopu di avè u 2050 per centu di l'electricità tedesca vene da fonti rinnuvevuli per u 80 resta in piazza", hà dettu recentemente a cancelliera tedesca Angela Merkel.

Novi pannelli solari

In i laboratorii, ci hè una lotta constante per migliurà l'efficienza. fonti d'energia rinnuvevuli - per esempiu, cellule fotovoltaiche. E cellule solari, chì cunverte l'energia luminosa di a nostra stella in electricità, si avvicinanu à un record di efficienza di 50 per centu.

4. Graphene-on-foam per a cunversione solar-to-steam cù MIT

Tuttavia, i sistemi di u mercatu oghje mostranu una efficienza di micca più di 20 per centu. Pannelli fotovoltaici di punta chì cunverte cusì efficace energia di spettru solare - da l'infrared, à traversu a gamma visibile, à l'ultraviolet - in realtà sò micca una, ma quattru cellule.

I strati di semiconductor sò superposti l'un à l'altru. Ognunu di elli hè rispunsevuli di ottene una diversa gamma di onde da u spettru. Sta tecnulugia hè abbreviata CPV (concentrator photovoltaics) è hè stata pruvata prima in u spaziu.

L'annu passatu, per esempiu, l'ingegneri di l'Istitutu di Tecnulugia di Massachusetts (MIT) anu creatu un materiale custituitu di fiocchi di grafite posti nantu à spuma di carbone (4). Messu in acqua è diretta da i raghji di u sole, forma vapore d'acqua, cunvertisce finu à u 85 per centu di tutta l'energia di a radiazione solare in questu.

U novu materiale travaglia assai simplicemente - u grafite poroso in a so parte superiore hè capaci di assorbe perfettamente è almacenà energia solareè à u fondu ci hè una strata di carbone, parzialmente piena di bolle d'aria (per chì u materiale pò flutterà nantu à l'acqua), impediscendu l'energia di u calore di scappà in l'acqua.

5. Antenne fotovoltaica in un campu di girasoli

Soluzioni solari di vapore precedente avianu a cuncentrazione di i raghji di u sole ancu mille volte per travaglià.

A nova suluzione di u MIT richiede solu dece volte a cuncentrazione, facendu l'intera configurazione relativamente economica.

O forse pruvate à cumminà una parabola satellitare cù un girasole in una tecnulugia? L'ingegneri di Airlight Energy, una sucità svizra basata in Biasca, volenu dimustrà chì hè pussibule.

Hanu sviluppatu platti di 5 metri equipati di cumplessi di array solare chì s'assumiglia à antenne di TV satellitari o telescopi radio è seguite i raghji di u sole cum'è girasoli (XNUMX).

Sò supposti chì sò cullettori d'energia speziale, chì furnisce micca solu l'electricità à e cellule fotovoltaiche, ma ancu u calore, l'acqua pulita è ancu, dopu l'usu di una pompa di calore, alimentate un frigorifero.

I specchi spargugliati nantu à a so superficia trasmettenu a radiazione solare incidente è u focu annantu à i pannelli, ancu finu à 2 volte. Ciascunu di i sei pannelli di travagliu hè dotatu di 25 chips fotovoltaici rinfriscati da l'acqua chì scorri per i microcanali.

Grazie à a cuncentrazione di l'energia, i moduli fotovoltaici travaglianu quattru volte più efficacemente. Quandu hè equipatu di una pianta di desalinizazione di l'acqua di mare, l'unità usa l'acqua calda per pruduce 2500 litri d'acqua fresca per ghjornu.

In i zoni remoti, l'equipaggiu di filtrazione di l'acqua pò esse installatu invece di e piante di desalinizazione. L'intera struttura di l'antenna di fiori di 10 m pò esse plegata è facilmente trasportata da un picculu camion. Idea nova per usu di l'energia solare in i zoni menu sviluppati hè Solarkiosk (6).

Stu tipu d'unità hè dotata di un router Wi-Fi è pò carricà più di 200 telefunini à ghjornu o alimentà un mini-frigo in quale, per esempiu, i medicini essenziali ponu esse guardati. Decine di tali chioschi sò digià stati lanciati. Operanu principalmente in Etiopia, Botswana è Kenya.

7. Prughjettu di grattacieli Pertamina

Architettura energetica

U grattacieli di 99 piani Pertamina (7), chì hè previstu per esse custruitu in Jakarta, a capitale di l'Indonésia, hè suppostu di pruduce quant'è energia chì cunsuma. Questu hè u primu edifiziu di a so dimensione in u mondu. L'architettura di l'edificiu era strettamente ligata à u locu - permette solu a radiazione solare necessaria per entra, chì permette di salvà u restu di l'energia di u sole.

8. Muru Verde in Barcelona

A torre truncata funge da un tunnel da aduprà energia eolica. I pannelli fotovoltaici sò stallati in ogni latu di a facilità, chì permette a produzzione di energia in tuttu u ghjornu, in ogni mumentu di l'annu.

L'edificiu averà una centrale geotermica integrata per cumplementà l'energia solare è eolica.

Intantu, circadori tedeschi di l'Università di Jena anu preparatu un prughjettu per "facciate intelligenti" di l'edificazioni. A trasmissione di a luce pò esse aghjustata pressendu un buttone. Ùn sò micca solu equipati di cellule fotovoltaiche, ma ancu per cultivà alghe per a produzzione di biocarburanti.

U prughjettu Large Area Hydraulic Windows (LaWin) hè sustinutu da i fondi europei sottu u prugramma Horizon 2020. U miraculu di a tecnulugia verde muderna chì spunta nantu à a facciata di u Teatro Raval in Barcelona hà pocu à fà cù u cuncettu sopra (8).

U giardinu verticale cuncepitu da Urbanarbolismo hè cumplettamente autonomu. I pianti sò irrigati da un sistema di irrigazione chì e pompe sò alimentate da l'energia generata pannelli fotovoltaici integra cù u sistema.

L'acqua, à u turnu, vene da a precipitazione. L'acqua di piovana scorri in i canotti in un cisterna di almacenamentu, da induve hè poi pompata da pompe solari. Ùn ci hè micca alimentazione esterna.

U sistema intelligente irriga i pianti secondu i so bisogni. Più è più strutture di stu tipu appariscenu à grande scala. Un esempiu hè u Solar Powered National Stadium in Kaohsiung, Taiwan (9).

Cuncepitu da l'architettu giapponese Toyo Ito è cumandatu in u 2009, hè cupartu da 8844 cellule fotovoltaiche è pò generà sin'à 1,14 gigawatt-ora d'energia per annu, furnisce u 80 per centu di i bisogni di a zona.

9. Stadiu solare in Taiwan

I sali fusi utteneranu energia?

U almacenamentu di energia in forma di sali fusi hè scunnisciutu. Sta tecnulugia hè aduprata in grandi centrali solari, cum'è l'Ivanpah recentemente apertu in u desertu di Mojave. Sicondu a cumpagnia sempre scunnisciuta Halotechnics da California, sta tecnica hè cusì promettente chì a so applicazione pò esse allargata à tuttu u settore di l'energia, soprattuttu rinnuvevuli, sicuru, induve u prublema di l'almacenamiento surplus in fronte à a carenza di energia hè un prublema chjave.

I rapprisentanti di a Cumpagnia dicenu chì l'almacenamiento di l'energia in questu modu hè a mità di u prezzu di e batterie, diversi tipi di batterie grande. In quantu à u costu, pò cumpete cù i sistemi di almacenamiento pumped, chì, cum'è sapete, ponu esse usatu solu in cundizioni di campu favurevuli. Tuttavia, sta tecnulugia hà i so inconvenienti.

Per esempiu, solu u 70 per centu di l'energia almacenata in i sali fusi pò esse riutilizzati cum'è electricità (90 per centu in batterie). Halotechnics hè attualmente travagliatu nantu à l'efficienza di questi sistemi, cumpresu l'usu di pompe di calore è diverse miscele di sali.

10. Cisterne di sali fusi per u almacenamentu di energia

A pianta di dimostrazione hè stata cumandata à i Laboratori Naziunali Sandia in Arbuquerque, New Mexico, USA. almacenamiento d'energia cù sali fusi. Hè specificamente cuncepitu per travaglià cù a tecnulugia CLFR, chì usa specchi chì almacenanu l'energia solare per riscalda u liquidu spray.

Hè u salinu fondu in un tank. U sistema pigghia u salinu da u cisterna friddu (290 ° C), usa u calore di i specchi è calienta u liquidu à una temperatura di 550 ° C, dopu chì u trasfiriu à u cisterna prossimu (10). Quandu hè necessariu, u salinu fondu à alta temperatura hè passatu per un scambiatore di calore per generà vapore per a generazione di energia.

Infine, u salitu funnu hè tornatu à u reservoir friddu è u prucessu hè ripetutu in un ciclu chjusu. I studii comparativi anu dimustratu chì l'usu di u salinu fusu cum'è u fluidu di travagliu permette u funziunamentu à alte temperature, riduce a quantità di sali necessariu per u almacenamentu, è elimina a necessità di dui gruppi di scambiatori di calore in u sistema, riducendu u costu di u sistema è a cumplessità.

Una suluzione chì furnisce almacenamiento d'energia in una scala più chjuca, hè pussibule installà una bateria di paraffina cù i cullettori solari nantu à u tettu. Questa hè una tecnulugia sviluppata à l'Università Spagnola di u Paese Bascu (Universidad del Pais Vasco/Euskal Herriko Uniberstitatea).

Hè destinatu à aduprà da a famiglia media. U corpu principale di u dispusitivu hè fattu di platti d'aluminiu immersi in paraffina. L'acqua hè aduprata cum'è un mediu di trasferimentu di energia, micca cum'è un mediu di almacenamento. Stu compitu appartene à a paraffina, chì piglia u calore da i pannelli d'aluminiu è si fonde à una temperatura di 60 ° C.

In questa invenzione, l'energia elettrica hè liberata da rinfriscà a cera, chì dà calore à i pannelli sottili. I scientisti sò travagliendu per migliurà l'efficienza di u prucessu sustituendu a paraffina cù un altru materiale, cum'è un acidu grassu.

L'energia hè prodotta in u prucessu di transizione di fase. A stallazione pò avè una forma diversa in cunfurmità cù e esigenze di custruzzione di l'edifizii. Pudete ancu custruisce cusì-chiamati falsi tetti.

Nove idee, novi modi

I lampi di strada, sviluppati da a cumpagnia Olandese Kaal Masten, ponu esse installati in ogni locu, ancu in spazii non elettrificati. Ùn anu micca bisognu di una rete elettrica per operare. Brillanu solu grazia à i pannelli solari.

I pilastri di sti fari sò cuparti di pannelli solari. U designer dichjara chì durante u ghjornu ponu accumulà tanta energia chì poi brillanu tutta a notte. Ancu u tempu nuvoloso ùn li spegnerà micca. Include un impressionante set di batterie lampade à risparmiu energeticu DIODE EMISSIONE DI LUCE.

U Spiritu (11), cum'è questa linterna hè stata chjamata, deve esse rimpiazzata ogni pochi anni. Curiosamente, da un puntu di vista ambientale, sti batterie sò faciuli di manighjà.

Intantu, l'arburi solari sò piantati in Israele. Ùn ci saria nunda di straordinariu in questu s'ellu ùn era micca per u fattu chì invece di foglie, i pannelli solari sò stallati in queste piantazioni, chì ricevenu l'energia, chì hè dopu aduprata per carricà i dispositi mobili, l'acqua fresca è emette un signalu Wi-Fi.

U disignu, chjamatu eTree (12), hè custituitu da un "troncu" di metallu chì si ramifica, è nantu à i rami. pannelli solari. L'energia ricevuta cù u so aiutu hè almacenata in u locu è pò esse "trasfiruta" à e batterie di smartphones o tablette via un portu USB.

12. Arbulu di l'arburu elettronicu

Serà ancu usatu per pruduce una fonte d'acqua per l'animali è ancu l'omu. L'arbureti anu ancu esse usatu cum'è lanterna di notte.

Puderanu esse equipati cù display di cristalli liquidi d'infurmazioni. I primi edifici di stu tipu apparsu in Khanadiv Park, vicinu à a cità di Zikhron Yaakov.

A versione di sette pannelli genera 1,4 kilowatts di putenza, chì ponu alimentà 35 laptops medii. Intantu, u putenziale di l'energia rinnuvevuli hè sempre scupertu in novi lochi, cum'è induve i fiumi sboccanu in u mare è si uniscenu cù l'acqua salata.

Un gruppu di scientisti di l'Istitutu di Tecnulugia di Massachusetts (MIT) hà decisu di studià i fenomeni di l'osmosi inversa in ambienti induve l'acqua di diversi livelli di salinità sò mischiate. Ci hè una differenza di pressione à u cunfini di sti centri. Quandu l'acqua passa per questa fruntiera, accelera, chì hè una fonte di energia significativa.

I scientisti di l'università situata in Boston ùn anu micca andatu luntanu per una verificazione pratica di stu fenomenu. Anu calculatu chì l'acque di sta cità, chì sboccanu in u mare, puderanu generà abbastanza energia per risponde à i bisogni di a pupulazione lucale. strutture di trattamentu.