CP v2

Tag: Saulės energija

  • Saulė plastiko šiukšles paverčia švariu vandeniliu: Kembridžas atskleidė, kaip tai veikia

    Saulė plastiko šiukšles paverčia švariu vandeniliu: Kembridžas atskleidė, kaip tai veikia

    Mokslininkai iš Kembridžo universiteto pristatė metodą, kuris leidžia plastiko atliekas paversti švariu vandeniliu, pasitelkiant saulės šviesą. Esminė idėja ta, kad kartu panaudojamas ir kitas probleminis atliekų srautas – rūgštis iš naudotų švino-rūgštinių akumuliatorių.

    Technologija sujungia dvi aplinkosaugines bėdas į vieną procesą: rūgštinė terpė padeda ardyti sudėtingus plastikų polimerų ryšius, o fotokatalizatorius, veikiamas šviesos, užbaigia virsmą į vandenilį ir pramonėje naudingas chemines medžiagas. Tokiu būdu net sunkiai perdirbami plastikai, tokie kaip PET, nailonas ar poliuretano putos, teoriškai gali tapti žaliava energijai ir chemijos pramonei.

    Šis metodas vadinamas saulės energija varomu rūgštiniu fotoreformavimu. Tyrėjų teigimu, reakcija vyksta santykinai žemoje temperatūroje ir nereikalauja didelių energijos sąnaudų, nes pagrindinis „variklis“ yra saulės šviesa.

    „Anksčiau manėme, kad rūgštis saulės sistemose tiesiog suardys katalizatorių, tačiau nauja medžiaga to neatlieka ir atvėrė visai naujas galimybes“, – sakė Kembridžo universiteto chemikas Erwinas Reisneris.

    Laboratorinis reaktorius, anot komandos, stabiliai veikė ilgiau nei 260 valandų, reikšmingai nemažinant našumo. Kitas svarbus aspektas yra tai, kad ta pati rūgštis gali būti naudojama pakartotinai, todėl atsiranda prielaidos uždaresniam, žiedinės ekonomikos principus atitinkančiam ciklui.

    Komercializacijos kryptimi jau žengiama praktiškai: sprendimas vystomas bendradarbiaujant su technologijų perdavimo struktūromis, o diegimui įkurta įmonė „Protonera“. Tai reiškia, kad tikslas yra ne vien laboratorinis demonstravimas, bet ir realūs bandomieji įrenginiai didesniu mastu.

    Ši kryptis nėra vieno universiteto išskirtinumas – fotoreformavimo technologijas tiria ir kitos mokslo grupės, įskaitant Australijos mokslininkus iš Adelaidės universiteto. Ekspertai pabrėžia, kad tokie metodai gali tapti svarbiu papildymu tradiciniam perdirbimui, ypač kai atliekos būna užterštos, mišrios ar ekonomiškai nepatrauklios įprastoms perdirbimo linijoms.

    Vis dėlto iki plačios pramoninės taikymo stadijos dar likę kritiniai klausimai: kaip užtikrinti pastovią išeigą skirtingų sudėčių plastiko srautuose, kaip valdyti rūgštinę aplinką ir koroziją didelio masto įrenginiuose, ir kaip įvertinti viso ciklo poveikį klimatui. Jei šie barjerai bus įveikti, technologija galėtų vienu metu mažinti plastiko taršą ir prisidėti prie mažiau taršios vandenilio gamybos.

  • Apskrido pasaulį be lašo kuro, bet baigėsi katastrofa: solarinis lėktuvas sudužo

    Apskrido pasaulį be lašo kuro, bet baigėsi katastrofa: solarinis lėktuvas sudužo

    2016 metais pasaulį apskridęs be jokio aviacinio kuro saulės energija varomas lėktuvas Solar Impulse 2 šį pavasarį patyrė avariją virš Meksikos įlankos. Apie incidentą pranešta po bandymų, kuriuos vykdė su JAV kariniu jūrų laivynu susijusi programa.

    Solar Impulse 2 ilgą laiką buvo laikomas vienu ryškiausių XXI amžiaus aviacijos eksperimentų, demonstravusių, kad ilgos distancijos įmanomos naudojant vien saulės energiją. Projektą kūrė šveicarų pilotai Bertrand Piccard ir André Borschberg, o jo 2016 metų kelionė aplink pasaulį tapo simboliniu švarios energetikos proveržio ženklu.

    Skrydžio aplink Žemę metu lėktuvas įveikė apie 43 000 kilometrų, kirsdamas keturis žemynus ir du vandenynus. Pagrindinė idėja buvo paprasta, bet technologiškai itin sudėtinga: dieną saulės elementai krauna baterijas, o naktį lėktuvas skrenda vien iš sukauptos energijos.

    Konstrukcija buvo sukurta maksimaliai lengva, didelę dalį sudarė anglies pluošto sprendimai. Ant sparnų buvo sumontuota daugiau nei 17 000 saulės elementų, o sparnų ilgis siekė beveik 72 metrus, tai yra daugiau nei „Boeing“ 747, nors masė tesiekė apie 2 300 kilogramų.

    Vėliau orlaivis buvo parduotas bendrovei „Skydweller Aero“, kuri pertvarkė platformą į bepilotį orlaivį, orientuotą į itin ilgus stebėjimo skrydžius. Tokie sprendimai pastaraisiais metais tampa vis aktualesni, nes kariuomenės ir civiliniai operatoriai ieško alternatyvų palydovams ir tradiciniams žvalgybos lėktuvams, galinčių ore išbūti dienomis ar net savaitėmis.

    Pasak įmonės pateiktos informacijos, orlaivis pakilo balandžio 26 dieną iš Stennis bazės Misisipėje. Avarija įvyko gegužės 4 dieną virš Meksikos įlankos, o bendrovė nurodė, kad buvo atliekamas vadinamasis kontroliuojamas nusileidimas ant vandens, tai yra planuotas vandens nusileidimas.

    „Nepaisant orlaivio praradimo, bandymų programa patvirtino pagrindinius technologinius sprendimus ir pasiekė rekordinę trukmę“, – sakė bendrovės atstovai.

    Įmonė pranešė, kad skrydis truko 8 dienas ir 14 minučių, o tai tapo svarbiu rezultatu kuriant ilgai ore išsilaikančius saulės energija maitinamus bepiločius. Tuo metu JAV Nacionalinė transporto saugos taryba pradėjo incidento tyrimą, kuris turėtų atsakyti, kas tiksliai nulėmė avariją ir ar ją lėmė techniniai, programiniai ar eksploataciniai veiksniai.

    Nors Solar Impulse 2 buvo demonstracinė, o ne komercinė platforma, jo istorija išryškina platesnę kryptį aviacijoje: siekį mažinti emisijas, didinti energijos efektyvumą ir automatizuoti ilgos trukmės misijas. Pastaruoju metu šią sritį vis labiau veikia ir DI sprendimai, ypač skrydžių valdymo, maršrutų optimizavimo bei gedimų prognozavimo srityse, tačiau pagrindinis iššūkis išlieka tas pats: patikimai sukaupti ir taupiai panaudoti energiją skrydžiui bet kokiomis sąlygomis.

  • Saulės elektrinės dykumose netikėtai suželdina žolę: kodėl tai didina gaisrų riziką ir ką daro operatoriai

    Saulės elektrinės dykumose netikėtai suželdina žolę: kodėl tai didina gaisrų riziką ir ką daro operatoriai

    Didelės saulės elektrinės, statomos dykumų ir pusdykumių teritorijose, kai kuriose vietovėse netikėtai keičia mikroklimatą. Po moduliais susidarantis pavėsis ir mažesnis vėjo poveikis gali sumažinti dirvos garavimą, todėl žemė ilgiau išlaiko drėgmę, o tai sudaro palankesnes sąlygas augmenijai.

    Mokslininkai tokį reiškinį sieja su vadinamuoju vėsos salos efektu: po panelėmis dirvos paviršius gali būti pastebimai vėsesnis nei atviroje saulėje. Kartu tai skatina mikroorganizmų aktyvumą ir dirvožemio struktūros pokyčius, dėl kurių sėklos lengviau sudygsta net ten, kur anksčiau augalams trūkdavo drėgmės.

    Tačiau žalesnė dykuma sukuria ir naują problemą pačiai infrastruktūrai. Ten, kur anksčiau augalija būdavo reta ir gaisrui tiesiog stigdavo „kuro“, susiformuoja tankesni žolės plotai, o išdžiūvusi biomasė karščio sezono metu tampa lengvai užsiliepsnojančiu smulkiu kuru.

    Tokia „kuro juosta“ gali prisidėti prie greitesnio ugnies plitimo tarp įrangos zonų, kabelių trasų ar inverterių aikštelių. Operatoriams tai reiškia papildomas išlaidas prevencijai, didesnę prastovų riziką ir poreikį nuolat stebėti augmenijos būklę, ypač sausros ir karščio bangų laikotarpiais.

    Praktikoje vis dažniau pasirenkamas sprendimas, kuris vienu metu mažina ir gaisro pavojų, ir priežiūros kaštus: ganymas saulės parkuose. Avys ar kiti nedideli gyvuliai gali saugiai judėti tarp konstrukcijų, nenaikina įrangos ir nuėda žolę, kurios mechaninis pjovimas kartais kelia papildomų problemų dėl dulkių.

    Kai kuriose vietose gyvulių pasirinkimas derinamas ir su techninėmis rizikomis: pavyzdžiui, avys laikomos tinkamesnėmis už ožkas, nes pastarosios linkusios lipti ant konstrukcijų ir gali pažeisti laidus. Be to, mėšlas grąžina organines medžiagas į dirvą, todėl aplinka ilgainiui gali dar labiau „žalėti“, o tai reiškia, kad augmenijos kontrolė tampa ne vienkartine, o nuolatine priemone.

    Šis paradoksas tampa vis aktualesnis plečiantis saulės energetikai sausringuose regionuose: elektrinės padeda mažinti iškastinio kuro naudojimą, bet vietoje sukuria naujus ekologinius ir priešgaisrinius iššūkius. Dėl to projektuojant parkus vis dažniau vertinama ne tik generacijos prognozė, bet ir augmenijos valdymo planas, priešgaisriniai atstumai bei nuolatinė priežiūra.

  • Trumpo spaudimas saulės pramonei: JAV fotovoltikos gamykloms stringa finansavimas ir draudimas

    JAV saulės energetikos sektoriuje daugėja įtampos: dalis didžiųjų fotovoltikos įmonių, bankų ir draudikų pristabdė bendradarbiavimą su naujai pastatytomis saulės modulių gamyklomis. Pagrindinė priežastis – neapibrėžtumas, ar ryšiai su Kinijos tiekimo grandinėmis gali užkirsti kelią gauti švarios energijos subsidijas.

    Šis atsargumas pirmiausia paliečia gamyklas, kurios buvo pastatytos ar išplėtotos bendrovėms, turinčioms Kinijos kapitalo, technologijų ar įrangos sąsajų. Rinkos dalyviai baiminasi, kad griežtesnė JAV politika Kinijos atžvilgiu gali pakeisti taisyklių taikymą, todėl finansuotojai ir draudikai neskuba prisiimti rizikos.

    Neapibrėžtumas stabdo projektus

    Neaiškumas dėl subsidijų ir mokesčių lengvatų taikymo daro tiesioginę įtaką projektų bankiniam finansavimui, nes saulės elektrinių plėtra JAV dažnai remiasi ilgalaikėmis paskolomis, draudimo apsauga ir mokesčių kreditų sandoriais. Kai šios grandys stringa, vėluoja ir naujų elektrinių bei energijos kaupimo projektų sprendimai.

    „Tai pristabdo finansavimą skubiai reikalingiems saulės energijos ir energijos kaupimo projektams“, – sakė teisės firmos Norton Rose Fulbright atstovas Keithas Martinas.

    Situacija sutampa su platesniais Donaldo Trumpo administracijos veiksmais, kuriais siekiama riboti Kinijos įmonių prieigą prie JAV rinkos ir mažinti valstybės paramą žaliajai energetikai. Tačiau rinkoje vis dažniau keliama rizika, kad tokia kryptis gali turėti priešingą efektą: pristabdyti gamybos plėtrą, investicijas ir naujų darbo vietų kūrimą.

    Kinijos dominavimas tiekimo grandinėse

    Fotovoltikos sektorius yra vienas ryškiausių pavyzdžių, kaip sudėtinga greitai atsieti JAV pramonę nuo pasaulinių tiekimo grandinių, kuriose Kinija užima dominuojančią padėtį. Dalis JAV veikiančių gamyklų priklauso nuo kinų kilmės įrangos, komponentų ar technologinių sprendimų, todėl bet kokie papildomi ribojimai kelia veiklos tęstinumo ir atitikties klausimus.

    Reguliuotojams tai tampa dilema: siekiant mažinti priklausomybę nuo Kinijos ir riboti rizikas nacionaliniam saugumui, tuo pačiu nenorima smogti vietos gamintojams, kurie dar tik stiprina pajėgumus. Praktikoje tai reiškia, kad net ir JAV teritorijoje veikiantys projektai gali susidurti su didesnėmis finansavimo sąnaudomis, griežtesnėmis draudimo sąlygomis ar investuotojų laukimo režimu.

    Kas toliau laukia saulės energijos JAV?

    Įtampa saulės energetikoje išryškėja tuo metu, kai elektros paklausą kelia augantys duomenų centrų poreikiai, o vartotojai jautriai reaguoja į komunalinių paslaugų kainas. Jei finansavimo ir draudimo stabdžiai užsitęs, JAV gali būti sunkiau greitai didinti saulės elektrinių ir energijos kaupimo apimtis, net jei technologijos pinga ir projektų potencialas išlieka didelis.

    Rinkos dalyviai tikisi aiškesnių taisyklių dėl to, kaip vertinami ryšiai su Kinija, ir kokie kriterijai lems teisę į paramą. Kol kas, esant politinei rizikai, dalis sprendimų atidedama, o tai gali sulėtinti planuotą gamybos ir įrengimų bumą.

  • Jordanija pritarė 930 mln. eurų žaliajam amoniako projektui Akaboje: ką tai pakeis eksportui

    Jordanija pritarė 930 mln. eurų žaliajam amoniako projektui Akaboje: ką tai pakeis eksportui

    Jordanijos Ministrų Taryba pritarė pirmajam šalies žaliajam vandenilio ir žaliojo amoniako projektui: Akabos uosto mieste planuojama maždaug 930 mln. eurų vertės gamykla. Projektą vysto bendra įmonė, kurioje dalyvauja su Japonija siejama „Hynfra Group“ ir regioninė pramonės bendrovė „Fidelity Group“.

    Numatoma, kad objektas veiks visiškai nepriklausomai nuo nacionalinio elektros tinklo, naudodamas nuosavą saulės elektrinių parką ir energijos kaupimą. Jordanijai, ilgą laiką priklausomai nuo energijos importo, tai reikšmingas signalas apie siekį kurti eksportui skirtą švarių energijos išteklių pramonę.

    Kaip veiks off-grid gamykla

    Pagal pristatytą koncepciją gamykla elektrą gamins iš maždaug 550 megavatų saulės elektrinių, o sistemos stabilumui numatytas apie 500 megavatvalandžių energijos kaupiklis. Vietoje elektros energija būtų naudojama vandens elektrolizei, taip gaminant žaliąjį vandenilį.

    Vėliau vandenilis būtų paverčiamas žaliuoju amoniaku, kurį lengviau sandėliuoti ir transportuoti nei vandenilį. Projektiniu pajėgumu planuojama pagaminti apie 100 000 tonų žaliojo amoniako per metus, o didžioji dalis produkcijos būtų skirta eksportui.

    Kodėl pasirinktas amoniakas

    Amoniakas pasaulyje laikomas vienu praktiškiausių būdų perkelti žaliąjį vandenilį į tarptautinę prekybą, nes jis turi išvystytą logistiką ir gali būti gabenamas jūrų keliais. Be to, amoniakas yra pagrindinė trąšų pramonės žaliava, todėl paklausa išlieka didelė net ekonomikai svyruojant.

    Kita kryptis, kuri pastaraisiais metais sparčiai auga, yra laivybos siekis mažinti taršą: amoniakas vertinamas kaip potencialus mažesnių emisijų kuras arba kurą pakeičianti žaliava. Būtent šie du sektoriai dažnai įvardijami kaip sritys, kuriose šiltnamio efektą sukeliančių dujų mažinimas yra sudėtingas, o alternatyvų reikia kuo greičiau.

    Terminai ir svarbiausias testas

    Skelbiama, kad finansinį projekto užbaigimą tikimasi pasiekti 2027 metų rugsėjį, o komercinė veikla galėtų startuoti 2030 metų lapkritį. Praktikoje tai reiškia, kad artimiausiais metais svarbiausias rodiklis bus investuotojų ir kreditorių pasiryžimas finansuoti didelės apimties pramoninį objektą, kurio pajamos priklausys nuo būsimų ilgalaikių sutarčių.

    Projektas išsiskiria tuo, kad numato nuosavą energijos gamybą ir kaupimą, todėl kritiškai svarbu užtikrinti stabilų elektrolizės ir visos chemijos grandinės darbą. Jei deklaruojami terminai bus išlaikyti, Jordanija galėtų sustiprinti Akabos uosto vaidmenį kaip energijos produktų eksporto vartus ir papildyti tradicinį eksportą naujos kartos pramonine produkcija.

    „Šis sprendimas žymi naują etapą, kuriame Jordanija gali tapti reikšminga žaliojo vandenilio ir žaliojo amoniako tiekimo grandinės dalimi“, – sakė projekto atstovai, pristatydami vyriausybės pritarimą.

    Valstybės lygmens patvirtinimas dar nereiškia, kad gamykla bus pastatyta, tačiau jis sukuria aiškesnį teisinį ir institucinį kelią. Jei finansavimas bus užtikrintas, iki dešimtmečio pabaigos Jordanija galėtų pradėti eksportuoti žaliąjį amoniaką į tarptautines rinkas ir taip keisti šalies ekonominį profilį nuo energijos importuotojo link švarios pramonės eksportuotojo.

  • Mokslininkai siūlo sprendimą plastikui: saulės šviesa atliekas paverčia vandenilio kuru

    Plastiko atliekos, kurių pasaulyje kasmet susidaro šimtai milijonų tonų, gali tapti ne tik taršos, bet ir energijos šaltiniu. Australijos mokslininkai pristatė metodą, kai veikiant saulės šviesai plastikas skaidomas ir iš jo išgaunamas vandenilis – kuras, laikomas vienu svarbiausių švarios energetikos elementų.

    Tyrėjai pabrėžia, kad plastikas iš esmės yra ilgos anglies ir vandenilio grandinės. Pasitelkus fotokatalizatorius, kurie aktyvuojami šviesa, šias grandines galima ardyti santykinai žemoje temperatūroje, taip mažinant energijos sąnaudas, palyginti su daugeliu įprastų perdirbimo ar vandenilio gamybos kelių.

    Kaip veikia fotokatalizė?

    Fotokatalitinės medžiagos sugeria šviesą ir sukuria chemiškai aktyvias daleles, kurios gali inicijuoti plastiko skaidymo reakcijas. Tokiu būdu atliekos paverčiamos dujų ir skysčių mišiniu, iš kurio viena vertingiausių dalių yra vandenilis.

    Mokslininkų teigimu, toks kelias gali būti patrauklus todėl, kad plastiko molekules dažnai lengviau suskaidyti nei, pavyzdžiui, skaidyti vandenį į vandenilį ir deguonį. Vis dėlto praktinis efektyvumas priklauso nuo plastiko sudėties, naudojamų katalizatorių ir to, kaip efektyviai pavyksta atskirti galutinius produktus.

    Kodėl tai svarbu atliekų krizei?

    Skaičiuojama, kad kasmet susidaro apie 460 milijonų tonų plastiko atliekų, o reikšminga jų dalis patenka į aplinką ir ilgainiui skyla į mikroplastiką. Dėl to technologijos, galinčios sumažinti atliekų kiekį ir kartu sukurti ekonominę vertę, tampa vis aktualesnės.

    Tyrimo autoriai pažymi, kad pastaraisiais metais daugėja eksperimentų, rodančių plastiko pavertimo kuru ar chemine žaliava potencialą. Nauja kryptis išsiskiria siekiu remtis saulės energija ir mažesnėmis temperatūromis, tačiau iki pramoninio pritaikymo dar reikia išspręsti kelias esmines problemas.

    Kokios kliūtys laukia pramonėje?

    Viena didžiausių kliūčių yra tai, kad plastikas nėra vienalytė medžiaga: skirtingos rūšys skyla nevienodai, o priedai, tokie kaip dažikliai ar stabilizatoriai, gali slopinti reakcijas. Dėl to itin svarbios tampa rūšiavimo ir paruošimo procedūros, kurios realiame atliekų sraute yra sudėtingos ir brangios.

    Kitas iššūkis – pačių fotokatalizatorių ilgaamžiškumas ir stabilumas. Kad technologija veiktų dideliu mastu, katalizatoriai turėtų išlikti efektyvūs ilgą laiką ir neprarasti savybių sudėtingomis sąlygomis, kitaip procesas taptų per lėtas arba per brangus.

    Galiausiai, net ir sėkmingai suskaidžius plastiką, reikia efektyviai atskirti susidariusias dujas ir skysčius, kad vandenilis būtų išgaunamas mažomis energijos sąnaudomis. Tyrėjai teigia, kad jų siūlomas vystymo planas orientuotas į šių kliūčių sprendimą vienu metu, siekiant sukurti mažai energijos vartojančią plastiko perdirbimo technologiją.

    Nors sprendimas dar nėra paruoštas masinei rinkai, kryptis atskleidžia, kaip DI, naujos medžiagos ir pažangi chemija gali pakeisti požiūrį į atliekas. Jei technologijai pavyktų pasiekti stabilų efektyvumą, plastiko tarša galėtų tapti ne tik aplinkosaugos problema, bet ir vietine žaliava švaresniam kurui.