Znajdź zawartość

Caltech (California Institute of Technology) poinformował właśnie, że od roku 2013 Donald Bren – najbogatszy deweloper w USA – wraz z żoną Brigitte przekazali uczelni ponad 100 milionów dolarów na prace nad pozyskiwaniem energii słonecznej w przestrzeni kosmicznej i przesyłaniem jej na Ziemię. Dzięki nim w roku 2022 lub 2023 w przestrzeń kosmiczną trafi pierwsza testowa instalacja. Majątek 89-letniego Brena jest wyceniany na 15–16 miliardów dolarów. Dorobił się olbrzymich pieniędzy na budowie nieruchomości. Jest skrytym człowiekiem, rzadko udziela wywiadów. Przeznacza duże kwoty na działalność charytatywną. Wiadomo, że setkami milionów dolarów wspiera edukację, naukę i ochronę środowiska. W ciągu ostatnich 30 lat przekazał też 220 km2 terenów na potrzeby parków, rezerwatów i terenów rekreacyjnych. O tym, że woli pozostawać w cieniu może świadczyć sam fakt, że o finansowaniu przez Brena Space Solar Power Project poinformowano dopiero po 8 latach. Wysoka orbita okołoziemska to bardzo dobre miejsce do pozyskiwania energii słonecznej. Słońce nigdy tam nie zachodzi, nie formują się chmury. Od dawna jest ona przedmiotem zainteresowania inżynierów. Jednak dotychczasowe projekty były nierealistyczne. Zbyt wielkie, by mogły się udać. Zakładały bowiem zbudowanie olbrzymich wielokilometrowych struktur pozyskujących energię, która następnie za pomocą laserów lub mikrofal byłaby przesyłana na Ziemię. Budowa takich struktury wymagałaby startów setek rakiet. Tym, czego naprawdę potrzebowaliśmy była zmiana paradygmatu technologicznego, mówi profesor Harry Atwater, kierujący Space Solar Power Project. Zamiast urządzenia, które waży kilogram na metr kwadratowy, możemy obecnie stworzyć system o macie 100-200 gramów na metr kwadratowy i mamy plany zejścia z masą do 10-20 gramów na m2, informuje uczony. Największa zmiana w myśleniu zaszła w samej budowie paneli słonecznych. Naukowcy z Caltechu budują modułowe panele. Każde z lekkich galowo-arsenkowych ogniw jest mocowane do „kafelka” o powierzchni 100 cm2. Każdy z „kafelków” – i to właśnie ma być kluczem do sukcesu – jest indywidualną stacją słoneczną, wyposażoną z fotowoltaikę, elektronikę oraz przekaźnik mikrofalowy. „Kafelki” będą łączone w większe moduły o powierzchni kilkudziesięciu metrów kwadratowych, a tysiące takich modułów będą tworzyły heksagonalną stacją o kilkukilometrowej długości. Jednak moduły nie będą ze sobą połączone. Nie będzie ciężkich kabli czy rusztowań. Myślimy o tym jak o ławicy ryb. To zestaw identycznych niezależnych elementów latających w formacji, mówi Atwater. Transmisja na Ziemię będzie odbywała się za pomocą mikrofal. Sygnały z poszczególnych „kafelków” będą synchronizowane, co pozwoli na wycelowanie ich w naziemny odbiornik bez potrzeby używania ruchomych części. Całość zaś będzie bezpieczna. Promieniowanie mikrofalowe jest promieniowaniem niejonizującym, a gęstość przesyłanej energii będzie taka, jak gęstość energii słonecznej. Miną jednak lata, zanim na co dzień będziemy korzystali z tego typu rozwiązań. Wcześniej czy później przesyłanie energii z kosmosu na Ziemię stanie się codziennością. Do optymizmu skłaniają zarówno spadające koszty lotów w kosmos, jak i intensywne prace, prowadzone np. przez agencje kosmiczne z USA, Chin czy Japonii. Niewykluczone jednak, że pierwsze urządzenia zasilane w ten sposób nie będą znajdowały się na Ziemi, a w kosmosie. Może się bowiem okazać, że przesyłanie energii mikrofalowej z farm orbitalnych do satelitów czy stacji kosmicznych jest rozwiązaniem bardziej praktycznym, niż konieczność wyposażania satelitów i stacji we własne panele słoneczne. « powrót do artykułu

Jeszcze w bieżącym miesiącu urzędnicy w Los Angeles mają zatwierdzić projekt, który dostarczy miastu energię taniej, niż jakiekolwiek paliwa kopalne. W jego ramach ma powstać potężna instalacja fotowoltaiczna wyposażona w jedne z największych akumulatorów. W roku 2023 farma ma dostarczać 7% energii zużywanej przez Los Angeles, a koszt jej wytworzenia ma wynieść 1,997 centa za kilowatogodzinę (to cena paneli) oraz 1,3 centa za kWh (cena akumulatorów). W sumie więc koszt produkcji kilowatogodziny to niecałe 3,3 centa. Ze względu na efekt skali, ceny urządzeń do energetyki odnawialnej i ceny akumulatorów ciągle spadają, mówi Mark Jacobson z Uniwersytetu Stanforda. W przeszłości przeprowadził on badania, w których stwierdził, że większość państw może przejść na energię odnawialną. Nowa instalacja słoneczna ma powstać w hrabstwie Kern w Kalifornii i zostanie wybudowana przez firmę 8minute Solar Energy. Jej moc wyniesie 400 MW, co zapewni energię dla 65 000 gospodarstw domowych. Z instalacją zostaną połączone akumulatory o pojemności 800 MWh, dzięki którym po zmierzchu zmniejszy się zużycie gazu. Szybki spadek cen energii odnawialnej oraz akumulatorów pomaga w coraz większym rozprzestrzenianiu się nowej technologii. W marcu Bloomberg New Energy Finance przeprowadził analizę ponad 7000 projektów, w których zakłada się przechowywanie energii i stwierdził, że od roku 2012 koszt przemysłowych akumulatorów litowo-jonowych zmniejszył się o 76%. W ciągu ostatnich 18 miesięcy spadł on o 35% do poziomu 187 USD za MWh. Z kolei firma analityczna Navigant przewiduje, że do roku 2030 koszty takich urządzeń spadną o kolejnych 50%, znacznie poniżej kwot obiecywanych przez 8minute. Inżynier Jane Long, ekspertka ds. polityki energetycznej z Lawrence Livermore National Laboratory mówi, że akumulatory litowo-jonowe to tylko część rozwiązania problemu. Zapewniają one bowiem energię jedynie przez kilka godzin. Potrzebujemy bardziej długoterminowego rozwiązania, stwierdza. Zainteresowanie energetyką odnawialną napędzają też władze lokalne, które coraz częściej mówią o całkowitym porzuceniu nieodnawialnych źródeł. Jak informuje Jacobson, już 54 hrabstwa i 8 stanów wyraziło chęć przejścia w 100% na energetykę odnawialną. W 2010 roku Kalifornia przyjęła przepisy, zgodnie z którymi do roku 2024 dostawcy energii muszą zainstalować systemy pozwalające na przechowanie 2% szczytowego zużycia energii przez stan. « powrót do artykułu

Wiemy, że zmiany klimatu są rzeczywistością, ale nie chcemy żyć jak w czasach jaskiniowców. Potrzebujemy pomysłu na energetykę neutralną pod względem emisji węgla, mówi profesor Joshua Pearce z Michigan Technological University. Pearce i jego zespół są autorami badań dotyczących biosekwestracji w odniesieniu do produkcji energii z węgla oraz z paneli słonecznych. Biosekwestracja to właśnie jeden z pomysłów na energetykę neutralną pod względem węgla emitowanego do atmosfery. Pomysł polega na tym, by wykorzystać rośliny do usunięcia z atmosfery całego węgla emitowanego przez człowieka. Odpowiednie zarządzanie roślinnością, od zalesiania po wykorzystywanie w rolnictwie odpowiednich roślin, miałoby spowodować, że będziemy mogli emitować do atmosfery węgiel bez powodowania efektu cieplarnianego, gdyż zadbamy, by cały ten węgiel był wchłaniany przez rośliny. Zespół Pearce'a wykazał właśnie, że biosekwestracja w odniesieniu do energetyki węglowej jest mrzonką. Z wyliczeń naukowców, którzy oparli je na ponad 100 różnych źródłach wynika, że Stany Zjednoczone, by stać się w takim scenariuszu krajem neutralnym pod względem emisji węgla, musiałyby przeznaczyć – w najbardziej korzystnym scenariuszu – co najmniej 62% swoich gruntów ornych na zasianie tam roślin optymalnych dla biosekwestracji lub też 89% swojego terytorium obsadzić przeciętnym lasem występującym w USA. Ten najlepszy scenariusz zakłada wykorzystanie technologii przechwytywania CO2 w elektrowniach i jego składowanie oraz biosekwestrację tych gazów cieplarnianych, których nie uda się przechwycić. Z wyliczeń wynika też, że biosekwestracja emisji z jednogigawatowej elektrowni węglowej wymaga, w najgorszym scenariuszu, lasu o powierzchni ponad 32 000 kilometrów kwadratowych. Porównanie z panelami słonecznymi wykazało, że jeśli nie zastosujemy technologii przechwytywania i składowania CO2 z elektrowni węglowych, to pod biosekwestrację musimy przeznaczyć 13-krotnie więcej miejsca niż pod biosekwestrację gazów cieplarnianych powstających podczas produkcji paneli. Nawet gdyby wraz z biosekwestracją zastosować technologię wychwytywania dwutelenku węgla w miejscu jego powstawania, to i tak obszar potrzebny na biosekwestrację pozostałego CO2 i gazów cieplarnianych będzie 5-krotnie większy niż w przypadku paneli słonecznych. Jeśli myślimy o energetyce neutralnej węglowo to absolutnie nie możemy brać pod uwagę spalania węgla, dodaje Pearce. Uczony zauważa, że przechwycenie całego węgla z elektrowni jest i tak niemożliwe, ponadto emitują one wiele innych zanieczyszczeń, które każdego roku zabijają w USA ponad 50 000 osób. Zespół Pearce'a i tak był bardzo łagodny dla energetyki węglowej podczas obliczania wydajności technologii przechwytywania i składowania CO2 na wielką skalę. Ponadto nie brano pod uwagę najnowszych sposobów budowy farm słonecznych, które zwiększają ich efektywność. Zdaniem naukowca, podczas przyszłych badań należy skupić się nad zwiększaniem efektywności produkcji energii ze słońca, a nie na – nierealistycznych jego zdaniem – pomysłach dotyczących przechwytywania dwutlenku węgla z powietrza. « powrót do artykułu