10 прорывных идей в энергетике как ответ на самые важные вопросы общества и экономики

Международная Ассоциация «Глобальная энергия» представила первый ежегодный доклад «10 прорывных идей в энергетике на следующие 10 лет», соавторами которого стали ученые из разных стран мира.

В докладе (доступен по ссылке) отражены основные положения исследований, направленных на борьбу с глобальным изменением климата, в том числе через развитие энергоэффективности и энергосбережения, а также технологий ВИЭ.

Глобальное изменение климата стало реальностью, и его темпы угрожают необратимыми последствиями для экосистем. По наиболее мрачным прогнозам экологов, всего через 50 лет до 3,5 миллиарда человек могут оказаться в зонах непригодных для жизни, если человечество не сократит выбросы СО2. Общая территория Земли, на которой среднегодовая температура превысит 29 градусов Цельсия (а это температурный режим пустыни Сахара), может увеличиться с 0,8% до 19% суши. [1]

«С точки зрения экономической эффективности, представленным в докладе идеям ещё далеко до традиционной энергетики. Никуда не исчезнет и потребность в углеводородах в нефте- и газохиме. Но это — перспективные идеи для снижения выбросов СО2 и выстраивания сбалансированных энергосистем и интегрированных энергокомпаний», — отметил президент Ассоциации Сергей Брилев.

По его словам, представленные в докладе идеи способны радикально изменить структуру мирового потребления энергии. Технологии на базе этих идей предусматривают рост энергоэффективности и энергосбережения, сокращение выбросов парниковых газов, а также развитие возобновляемых источников энергии.

Среди соавторов первого доклада – известные ученые из России, Великобритании, Италии и Ирана.

Доклад затрагивает широкий спектр тем и направлений, включая:

• Улавливание и хранение углерода (carbon capture and storage) – технологии, позволяющие отделять выбросы СО2 от промышленных и энергетических источников, обеспечивать их долгосрочную изоляцию от атмосферы;
• Умные сети (smart grid) – технологии цифровой трансформации, позволяющиеиспользовать массивы big data об энергопроизводстве и энергопотреблении для повышения эффективности и надёжности производства и распределения электроэнергии
• Водородная энергетика (hydrogen economy) – технологии использования водорода как топлива для производства электроэнергии, для транспортных средств (включая технологии промышленного хранения и транспортировки на большие расстояния)
• Малые модульные реакторы (small modular reactors) – разработки атомной энергетики, позволяющие наладить выпуск реакторов малой и средней мощности (до 300 МВт), в т.ч. для замены электростанций на органическом топливе
• Преобразование электроэнергии в газ (power-to-gas, P2G) – технологии, позволяющие использовать излишки электроэнергии для производства метана или сжиженного газа. P2G – перспективная технология сезонного хранения энергии, т.к. полученный газ легко преобразовать обратно в электроэнергию с помощью обычных газовых турбин.
• Компактные и эффективные накопители энергии (supercapacitors) – разработки устройств, способных аккумулировать электроэнергию в промышленных масштабах
• Рециклинг и преобразование отходов в энергию (waste-to-energy, W2E) – технологии, позволяющиевырабатывать электро- и теплоэнергию в результате переработки твёрдых бытовых отходов, прошедших предварительную сортировку. W2E позволяет решать проблему в комплексе: с одной стороны – снизить объемы захоронения ТБО на полигонах; с другой – сократить объемы экологически вредной угольной энергетики
• Биотопливо (biofuel) – технологии получения и применения экологически чистого биотоплива нового поколения из растительного или животного сырья, из продуктов жизнедеятельности организмов или органических промышленных отходов.
• Искусственный фотосинтез (artificial photosynthesis) – химические технологии, воспроизводящие природный процесс фотосинтеза. Исследования этой темы включают в себя проектирование и сборку устройств для непосредственного производства солнечного топлива, фотоэлектрохимию и ее применение в топливных элементах, производство биоводорода из солнечного света.

[1] https://www.pnas.org/content/117/21/11350

Источник: сайт Ассоциации «Глобальная энергия»