Цікаво, що буде з енергетикою через 20-30 років? Якими технологіями будуть користуватися, як вироблятимуть електроенергію? Ми не знаємо, але можемо припустити – спираючись на інноваційні розробки, які є вже сьогодні. Ми вирішили зробити підбірку перспективних технологій галузі, за якими, на думку експертів, майбутнє.

ВОДНЕВА ЕНЕРГЕТИКА

Мова йде про використання «зеленого» водню, який виробляють без викопного палива і, відповідно, без викидів в атмосферу вуглекислого газу CO₂, який спричиняє парниковий ефект.

Спосіб отримання: метод електроліза зі звичайної води, використовуючи електроенергію з відновлюваних джерел.

Розмірковують про часткову заміну вугілля на водень під час виробництва сталі та переведення на водневе пальне міських автобусів, вантажівок та потягів. 

Воднева енергетика розглядає водень як енергоносій, який можна накопичувати, а не як основне джерело енергії (як, наприклад, вугілля). Використання водню як палива позитивно вплине на екологію та економічне зростання.

Водень допоможе поліпшити енергетичну безпеку (тобто незалежність від країн-постачальників), тому що його можна отримувати із багатьох первинних джерел енергії, зокрема і відновлюваних. Таким чином, водень може стати повноцінною альтернативою нафті. Водень можна отримувати, використовуючи найрізноманітніші природні ресурси: газ, вугілля, органічні відходи, біопаливо, відходи сільського господарства. Загальний обсяг інвестицій у відновлюваний водень в Європі до 2050 року може скласти від 180 до 470 млрд євро. За підрахунками аналітиків, водень може задовольняти до 24 % світової потреби в енергоресурсах до 2050 року.

БЕЗДРОТОВА ПЕРЕДАЧА ЕЛЕКТРИКИ

Це спосіб передачі електричної енергії без використання струмопровідних елементів в електричному колі. Технологічні принципи такої передачі включають в себе індукційний (на малих відстанях і відносно малих потужностях), резонансний (використовується в безконтактних смарт-картках і чипах RFID) і спрямований електромагнітний для відносно великих відстаней і потужностей (у діапазоні від ультрафіолету до мікрохвиль).

У 2019 році новозеландська компанія Emrod переконала великого дистриб'ютора використовувати бездротову мережу в комерційних цілях. Компанія-постачальник Powerco погодилася інвестувати в стартап. Технологія передбачає передачу електроенергії на великі відстані в будь-які точки, які можна з'єднати за допомогою реле прямої видимості електромережі.

Система використовує передавальну антену, серію реле і ректенну (випрямна антена, здатна перетворювати мікрохвильову енергію в електрику). Разом всі ці компоненти виглядають як великі квадрати на вишках. Пристрій використовує радіодіапазоні ISM — це частини радіоспектра, зарезервовані на міжнародному рівні для промислових, наукових і медичних цілей, крім телекомунікацій.

Крім цього, в Emrod стверджують, що пристрій буде працювати в будь-яких атмосферних умовах, таких як туман або пил. Відстань передачі енергії буде обмежено лише лінією прямої видимості між реле. Пристрій зможе передавати енергію на тисячі кілометрів без зайвих витрат на інфраструктуру і її технічне обслуговування.

БІОПАЛИВО

Мова йде про органічні матеріали, як-то деревина, відходи та спирти, що використовуються для виробництва енергії. Це — відновлюване джерело енергії, на відміну від інших природних ресурсів, таких як нафта, вугілля та ядерне паливо. Офіційне визначення біопалива — будь-яке паливо, яке містить (за об'ємом) не менш ніж 80 % матеріалів, отриманих від живих організмів, зібраних у межах десяти років перед виробництвом.

Подібно до вугілля й нафти, біомаса — це форма збереженої сонячної енергії. Енергія сонця «захоплюється» через процес фотосинтезу під час росту рослин. Одна перевага біологічного палива в порівнянні з іншими типами палива — те, що воно повністю розкладається мікроорганізмами, і тому відносно безвинне для довкілля. У нашій країні виробництво біоетанолу за новими технологіями буде набагато конкурентнішим саме на цукрових заводах, порівняно зі старими існуючими біоетанольними заводами.

У майбутньому в Україні очікується трансформація цукрових підприємств за європейськими зразками у напрямку створення комплексів глибокої переробки вихідної сировини як багатопрофільних виробництв цукру, біоетанолу, біогазу, бетаїну тощо.

Збільшення обсягів виробництва цукру, продуктивності цукрових заводів та скорочення обсягів споживання палива досягло максимальних темпів. Колосальним резервом розвитку заводів є глибока переробка вторинних матеріальних ресурсів – меляси та жому, що при правильному підході, виконанні та експлуатації перевершує виробництво цукру у плані прибутковості.

Переробка меляси на біоетанол дозволяє отримати скраплений СО та мелясну барду, а її подальша глибока переробка на бетаїн та біогаз ще більше оптимізує економіку.

Спільна метанізація меляси та жому з виробництвом «зеленої» електроенергії і біодобрив завершує повний виробничий цикл із чудовими показниками. Біоетанол користується стабільно високим попитом і має рентабельність не менше 30 %.

ІНДУКЦІЙНІ НАГРІВАЧІ

Індукційний нагрів за допомогою електрики використовується в промисловості давно, але цей процес вдалося вдосконалити. Тепер індукційний електрокотел дає більше теплової енергії при тих же витратах електроенергії. Пропонований електрокотел, завдяки удосконаленню, за експлуатаційними витратами буде на рівні газових котлів.

ЕНЕРГОУСТАНОВКИ НА ОСНОВІ ДИНАМІЧНОЇ НАДПРОВІДНОСТІ

Розробники цих потенційних генераторів електроенергії стверджують, що при певній швидкості обертання дисків виникає ефект динамічної надпровідності струму, що дозволяє генерувати потужні магнітні поля. А вже ці поля можна використовувати для генерації електроенергії. В ході експериментів накопичений великий масив інформації щодо незвичайних фізичних ефектів. Є можливість не тільки генерувати енергію, але і створити двигун для транспортних засобів. Цей напрямок виглядає одним з найперспективніших в новій енергетиці.

АТМОСФЕРНА ЕЛЕКТРОЕНЕРГЕТИКА

Вона об'єднує різні способи отримання накопичуваної в атмосфері електричної енергії. Найбільш простий шлях полягає в отриманні колосальної енергії блискавок. Цей напрямок нової енергетики має чималий потенціал.

У 2010 році бразильський учений Фернандо Галембекк зробив сенсаційну заяву про можливості отримання атмосферної електрики. Згідно розробкам його групи з університету Кампінаш в Сан-Паулу, найдрібніші заряди можуть збиратися з вологого повітря. Як показали випробування, для збору зарядів можуть застосовуватися певні метали, що в перспективі відкриває великі можливості для виробництва електроенергії в регіонах з вологим кліматом. Вважається, що вдосконалення цієї технології дасть людству ще одне джерело відновлюваної енергії.

Існують проекти літаючих станцій, що займаються «ловом» блискавок, а також наземних установок того ж призначення. Бразильські дослідники прагнуть розробити пристрій для отримання — «витягування» — електроенергії з рухомого вологого повітря.

Атмосферна електроенергетика може в найближчі десятиліття стати провідним напрямком у групі технологій, покликаних оновити енергетику. Відповідні роботи нині активно ведуться в Массачусетському технологічному інституті (Massachusetts Institute of Technology, MIT).

Приєднуйтесь до нас на Facebook, щоб дізнаватися про новини першими → http://bit.ly/GpOnFacebook