Energia słoneczna coraz bardziej popularna
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Ciekawostki
-
Podobna zawartość
-
Miliarder sfinansował nowatorską koncepcję kosmicznej elektrowni. Testowa instalacja trafi na orbitęprzez KopalniaWiedzy.pl
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 -
przez KopalniaWiedzy.pl
Drugi największy na świecie emitent dwutlenku węgla, Stany Zjednoczone, zapowiedział, że do 2030 roku zredukuje emisję o 50–52 procent w porównaniu z emisją z roku 2005. Administracja prezydenta Bidena chce w ten sposób zachęcić inne kraje do wyznaczenia sobie bardziej ambitnych celów przed listopadowym spotkaniem COP26 ONZ.
Zapowiedź Białego Domu oznacza duży postęp w porównaniu z dotychczas wyznaczanymi celami. Wcześniej USA obiecywały 28-procentową redukcję do roku 2025. Zgodnie zaś z nowymi zapowiedziami za cztery lata amerykańska emisja zmniejszy się o 38% w porównaniu z rokiem 2005.
Zapowiedzi rządu USA, mimo że ambitne, nie są jednak wystarczające. Organizacja Climate Action Tracker, która śledzi, jak poszczególne kraje wypełniają założenia Porozumienia Paryskiego, zgodnie z którymi ludzkość ma powstrzymać globalne ocieplenie na poziomie 1,5 stopnia Celsjusza powyżej epoki przedprzemysłowej mówi, że do roku 2030 Stany Zjednoczone powinny zredukować swoją emisję o 57–63 procent.
W najnowszym oświadczeniu Biały Dom powtórzył, że do roku 2035 cała produkcja energii elektrycznej w USA ma się odbywać bezemisyjnie. Zapowiedziano też zwiększenie powierzchni lasów, większe rozpowszechnienie pomp cieplnych w budynkach mieszkalnych oraz mniej energochłonne samochody.
USA nie są jedyny krajem, który stawia sobie coraz bardziej ambitne cele. Amerykanie poinformowali o nowych celach kilka dni po tym, gdy Wielka Brytania zapowiedziała, że do roku 2035 zredukuje swoją emisję aż o 78% w porównaniu z rokiem1990. Japonia, która jest 6. na świecie największym konsumentem węgla, obiecuje, że do roku 2030 zmniejszy emisję o 46% w porównaniu z rokiem 2013. Jeszcze niedawno zapowiadano, że będzie to 26%. W tym samym czasie Kanada ma zamiar zredukować swoją emisję o 40–45 procent w porównaniu z rokiem 2005. To znacznie mniej niż potrzebne 60% redukcji, ale dużo więcej niż wcześniej zapowiadane 30%.
Nawet prezydent Brazylii, Jair Bolsonaro, zapowiedział bardziej zdecydowana działania. Stwierdził, że do roku 2050 jego kraj stanie się neutralny pod względem emisji węgla, a do roku 2030 zakończy się wylesianie Amazonii.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Najprawdopodobniej dzisiaj zostanie ogłoszona decyzja o nałożeniu na Google'a 500 milionów dolarów grzywny za reklamowanie aptek, które prowadzą nielegalne działania. Koncern zapłaci taką kwotę w ramach ugody z Departamentem Sprawiedliwości.
Google zostanie w ten sposób ukarane za umieszczanie reklam aptek, które sprzedają podrobione leki lub też umożliwiają kupowanie leków bez recepty. Mowa tutaj przede wszystkim o kanadyjskich aptekach. Amerykanie chętnie kupują w nich lekarstwa, gdyż są one tańsze od lekarstw w USA. Jednak działania takie są niezgodne zarówno z amerykańskimi jak i kanadyjskimi przepisami.
Google już w 2003 roku wiedziało, że przysyłanie przez kanadyjskie apteki lekarstw do USA jest niezgodne z prawem.
Prowadzący śledztwo prokuratorzy ze stanu Rhode Island oraz urzędnicy FDA poinformowali, że kwota, którą zapłaci koncern jest jedną z największych grzywien w historii. Zauważyli również, że Google miał techniczne możliwości niedopuszczenia reklam kanadyjskich aptek, gdyż skutecznie blokował reklamy aptek z innych krajów. Tymczasem niektórym kanadyjskim aptekom pomagano nawet w optymalizacji kampanii reklamowych. Pierwsze działania, mające na celu weryfikację legalności reklam kanadyjskich aptek Google podjął dopiero w 2009 roku, gdy został poinformowany o rozpoczęciu śledztwa w tej sprawie.
Teraz koncern Page i Brina przyznał się do winy, wziął ją całkowicie na siebie i obiecał, że przedstawi rozwiązania mające zapobiec powtórzeniu się takiej sytuacji w przyszłości.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Przechowywanie energii słonecznej w postaci chemicznej ma tę przewagę nad przechowywaniem jej w elektrycznych akumulatorach, że energię taką można zachować na długi czas. Niestety, taki sposób ma też i wady - związki chemiczne przydatne do przechowywania energii ulegają degradacji po zaledwie kilku cyklach ładowania/rozładowywania. Te, które nie degradują, zawierają ruten - rzadki i drogi pierwiastek. W 1996 roku udało się znaleźć molekułę - fulwalen dirutenu - która pod wpływem światła słonecznego przełącza się w jeden stan i umożliwia kontrolowane przełączanie do stanu pierwotnego połączone z uwalnianiem energii.
W ubiegłym roku profesor Jeffrey Grossman wraz ze swoim zespołem z MIT-u odkryli szczegóły działania fulwalenu dirutenu, co dawało nadzieję na znalezienie zastępnika dla tej drogiej molekuły.
Teraz doktor Alexie Kolpak we współpracy z Grossmanem znaleźli odpowiednią strukturę. Połączyli oni węglowe nanorurki z azobenzenem. W efekcie uzyskali molekułę, której właściwości nie są obecne w obu jej związkach składowych.
Jest ona nie tylko tańsza od fulwalenu dirutenu, ale charakteryzuje się również około 10 000 razy większą gęstością energetyczną. Jej zdolność do przechowywania energii jest porównywalna z możliwościami baterii litowo-jonowych.
Doktor Kolpak mówi, że proces wytwarzania nowych molekuł pozwala kontrolować zachodzące interakcje, zwiększać ich gęstość energetyczną, wydłużać czas przechowywania energi i - co najważniejsze - wszystkie te elementy można kontrolować niezależnie od siebie.
Grossman zauważa, że olbrzymią zaletą termochemicznej metody przechowywania energii jest fakt, że to samo medium wyłapuje energię i ją przechowuje. Cały mechanizm jest zatem prosty, tani, wydajny i wytrzymały. Ma on też wady. W takiej prostej formie nadaje się tylko do przechowywania energii cieplnej. Jeśli potrzebujemy energii elektrycznej, musimy ją wytworzyć z tego ciepła.
Profesor Grossman zauważa też, że koncepcja, na podstawie której stworzono funkcjonalne nanorurki z azobenzenem jest ogólnym pomysłem, który może zostać wykorzystany także w przypadku innych materiałów.
Podstawowe cechy, jakimi musi charakteryzować się materiał używany do termochemicznego przechowywania energii to możliwość przełączania się w stabilne stany pod wpływem ciepła oraz istnienie odkrytego przez Grossmana w ubiegłym roku etapu przejściowego, rodzaju bariery energetycznej pomiędzy oboma stabilnymi stanami. Bariera musi być też odpowiednia do potrzeb. Jeśli będzie zbyt słaba, molekuła może samodzielnie przełączać się pomiędzy stanami, uwalniając energię wtedy, gdy nie będzie ona potrzebna. Zbyt mocna bariera spowoduje zaś, że pozyskanie energii na żądanie będzie trudne.
Zespół Grossmana i Kolpak szuka teraz kolejnych materiałów, z których można będzie tworzyć molekuły służące do termochemicznego przechowywania energii.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Każdego dnia do Ziemi dociera około 12,2 miliarda kilowatogodzin energii słonecznej. Ludzkość potrafi wykorzystać jedynie niewielki jej ułamek na potrzeby produkcji energii. Do tego celu używamy drogich, niezbyt wydajnych ogniw słonecznych.
Profesor Stephen Rand z University of Michigan, dokonał odkrycia, które być może pozwoli na pozyskiwanie energii Słońca bez potrzeby używania ogniw. Naukowiec ze zdumieniem zauważył, że po przepuszczeniu światła przez silnie izolujący materiał, niezwykle słabe właściwości magnetyczne światła uległy zwielokrotnieniu. Dotychczas świetlnego magnetyzmu w ogóle nie brano pod uwagę w badaniach nad pozyskiwaniem energii, gdyż efekt ten - jak sądzono - jest niezwykle słaby. Tymczasem badania Randa pokazały, że pole magnetyczne światła może być 100 milionów razy silniejsze niż przypuszczano.
Rand uważa, że jego odkrycie zaszokuje fizyków. Możesz przez cały dzień wpatrywać się w odpowiednie równania i tego nie dostrzeżesz. Nauczono nas, że to się nie zdarza. To bardzo dziwne zjawisko. Dlatego nie zauważono go przez ponad 100 lat - stwierdza uczony.
Profesor Rand i jego doktorant William Fisher zauważyli, że w pewnych materiałach pole magnetyczne światła jest na tyle silne, że wygina ładunki elektryczne w kształt litery „C". Wygląda na to, że pole magnetyczne zagina elektrony w C i za każdym razem nieco się one przesuwają. Takie wygięcie prowadzi do pojawienia się dipolu elektrycznego i magnetycznego. Jeśli moglibyśmy ustawić je w rzędzie w długim włóknie, uzyskalibyśmy olbrzymie napięcie, które można wykorzystać jako źródło energii - mówi Fisher.
Niestety, nie ma róży bez kolców. Taki efekt występuje w obecności izolatorów. Zauważymy go w szkle, ale pod warunkiem, iż oświetlimy je bardzo intensywnym światłem, rzędu 10 milionów watów na centymetr kwadratowy. Tymczasem Słońce zapewnia około 0,012 wata na centymetr kwadratowy.
Jednym z rozwiązań problemu byłoby znalezienie innych materiałów oraz skonstruowanie sprzętu zwiększającego intensywność promieni słonecznych na podobieństwo koncentratorów wykorzystywanych przy ogniwach fotowoltaicznych.
W naszej najnowszej pracy dowodzimy, że światło słońca jest teoretycznie niemal tak samo efektywne w produkcji energii, jak światło lasera. Stworzenie nowoczesnych ogniw słonecznych wymaga zaawansowanych technik obróbki krzemu. A tymczasem tutaj jedyne czego potrzebujemy to soczewki skupiające światło i włókno przewodzące prąd. Szkło spełnia obie role. Jego produkcja jest dobrze znana i nie wymaga wielu zabiegów. A przezroczysta ceramika może sprawować się nawet lepiej - dodaje Fisher.
Zdaniem obu naukowców, nowa technologia pozwoli na pozyskiwanie nawet 10% energii Słońca, a będzie znacznie tańsza od obecnie stosowanych.
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.