W USA na ponad miesiąc energetyka odnawialna zdetronizowała energetykę węglową
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Ciekawostki
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Chiński prezydent Xi Jinping, przemawiając na forum Zgromadzenia Ogólnego ONZ zapowiedział, że jego kraj podejmie zdecydowane kroki w celu ograniczenia emisji dwutlenku węgla. Chiny zapowiedziały, że pomogą też innym krajom. Będą wspierały rozwój projektów związanych z energią odnawialną i zaprzestaną budowy elektrowni węglowych w krajach rozwijających się.
Chiny finansują obecnie wiele projektów infrastrukturalnych w krajach rozwijających się. To ich sposób na zwiększenie swoich wpływów i pozycji na świecie. Przy okazji w projektach tych bardzo często udział biorą chińskie firmy i chińscy pracownicy. Tam, gdzie w grę wchodzi infrastruktura energetyczna, Chiny bardzo często brały udział w projektach związanych z energetyką węglową. Z tego też względu na całym świecie buduje się lub planuje się budować wiele nowych elektrowni węglowych. To zaś rodzi pytania o możliwość ograniczenia przez ludzkość emisji węgla do atmosfery.
Chiny już wcześniej zapowiedziały, że do końca bieżącej dekady osiągną szczyt swojej emisji, po którym zacznie ona spadać. Ponadto zobowiązały się, że do roku 2060 staną się krajem neutralnym pod względem emisji. Jednak obietnice te dotyczyły dotychczas wyłącznie samego Państwa Środka. Chińskie banki chętnie finansowały zaś budowę elektrowni węglowych w innych krajach. Teraz, po raz pierwszy, usłyszeliśmy, że chińska walka ze zmianami klimatu wyjdzie poza granice Chin. Podczas przemówienia prezydent Xi stwierdził: Chiny w większym stopniu będą pomagały krajom rozwijającym się w wykorzystaniu zielonej energii i energii niskoemisyjnej. Nie będziemy też budowali za granicą nowych elektrowni węglowych.
Prezydent nie podał żadnych szczegółów, jeśli jednak Chiny rzeczywiście zaczną realizować swoje zapowiedzi, będzie to oznaczało, że ograniczona zostanie ekspansja elektrowni węglowych. Wiele krajów rozwijających się mogło dotychczas liczyć na chińską inicjatywę „Jeden pas, jedna droga”, w ramach której Państwo Środka finansowało budowę dróg, portów, kolei czy właśnie elektrowni węglowych. Tymczasem w pierwszej połowie 2021 roku, po raz pierwszy od wielu lat, nie sfinansowano żadnego nowego projektu związanego z energetyką węglową.
Chiny to największy emitent gazów cieplarnianych, a ich gospodarka w dużym stopniu opiera się na energii z węgla. Dlatego też deklaracje i działania władz tego kraju są tak ważne. Dlatego też prezydenta Xi pochwalili zarówno Amerykanie, jak i Alok Sharma, szef COP26 UN Climate Change Conference, która w przyszłym tygodniu rozpocznie się w Szkocji. To jasna zapowiedź końca węgla. Z radością witam zapowiedź prezydenta Xi o zaprzestaniu finansowania energetyki węglowej za granicą. Było to przedmiotem naszych dyskusji podczas mojej wizyty w Chinach, napisał Sharma na Twitterze.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Inżynierowe z MIT odkryli sposób na pozyskiwanie energii elektrycznej dzięki niewielkim kawałkom węgla, które wytwarzają prąd poprzez interakcję z płynem, który je otacza. Płyn ten to organiczny rozpuszczalnik, który wyciąga elektrony z węgla, a pozyskaną w ten sposób energią można by zasilać reakcje chemiczne czy napędzać mikro- i nanoroboty – stwierdzają naukowcy.
To zupełnie nowy mechanizm pozyskiwania energii, mówi profesor Michael Strano. To bardzo intrygująca technologia, gdyż jedyne, czego potrzebujemy to przepływ rozpuszczalnika przez warstwę tych cząsteczek. Możemy więc mieć elektrochemię bez kabli, dodaje.
Podczas eksperymentów naukowcy wykazali, że mogą użyć pozyskaną w ten sposób energię elektryczną podczas procesu utleniania alkoholu, który jest powszechnie używany w przemyśle chemicznym.
Odkrycia dokonano dzięki wcześniejszym badaniom nad węglowymi nanorurkami. W 2010 roku Strano odkrył istnienie w nanorurkach zjawiska, które nazwano „falami termomocy”. Później wraz ze studentami zauważyli, że gdy część nanorurki zostanie pokryta polimerem podobnym do teflonu, pojawia się asymetria, która powoduje, że elektrony przepływają od pokrytej do niepokrytej części nanorurki, wytwarzając energię elektryczną. Elektrony te można było pozyskać z nanorurek za pomocą rozpuszczalnika.
Naukowcy postanowili więc przeprowadzić kolejne badania. Zmielili węglowe nanorurki i utworzyli z nich płachty. Jedną stronę każdej z nich pokryli polimerem. Płachty następnie pocięto na kawałki o wymiarach 250x250 mikrometrów.
Okazało się, że gdy takie fragmenty zostaną zanurzone w rozpuszczalniku organicznym jak acetonitryl, ten wyciąga z nich elektrony. Rozpuszczalnik wyciąga elektrony, a system próbuje osiągnąć równowagę przemieszczając je. Tam nie ma tej całej skomplikowanej chemii akumulatorów. Są tylko tylko kawałeczki umieszczone w rozpuszczalniku i z tego mamy elektryczność, wyjaśnia Strano.
Obecny system pozwala na generowanie 0,7 wolta na cząsteczkę. Naukowcy wykazali, że są w stanie umieścić w próbówce macierze złożone z setek cząsteczek węgla. Taki reaktor wytwarza wystarczająco dużo energii, by zasilać reakcję utleniania alkoholu, podczas którego alkohol zamieniany jest w aldehyd lub keton.
Zwykle do tego typu reakcji nie używa się procesów elektrochemicznych, gdyż wymagają one dostarczenia zbyt dużo energii z zewnątrz. Jako, że ten reaktor jest bardzo kompaktowy, jest też znacznie bardziej elastyczny niż wielkie reaktory elektrochemiczne. Użyte tutaj cząstki mogą być bardzo małe i nie wymagają zewnętrznego okablowania do przeprowadzenia reakcji elektrochemicznej, mówi jeden z autorów badań.
Strano ma zamiar wykorzystać swój reaktor do wytwarzania polimerów wykorzystując w tym celu wyłącznie dwutlenek węgla jako materiał startowy. Już wcześniej stworzy samonaprawiające się polimery z dwutlenku węgla, która naprawiają się wykorzystując w tym celu energię słoneczną.
W dłuższej perspektywie nowy sposób pozyskiwania energii może zostać wykorzystany do zasilania miniaturowych robotów. Perspektywa pozyskiwania przez takie urządzenia energii z otoczenia jest niezwykle kusząca. To oznacza, że nie trzeba wyposażać je w żaden mechanizm przechowywania energii. Szukamy mechanizmu, za pomocą którego przynajmniej część energii można pozyskać z otoczenia, wyjaśnia uczony.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Eksperci z Rocky Mountain Institute opublikowali raport, z którego dowiadujemy się, że koszty produkcji energii z węgla osiągnęły punkt zwrotny i obecnie energia ta na większości rynków przegrywa konkurencję cenową z energią ze źródeł odnawialnych. Z analiz wynika, że już w tej chwili koszty operacyjne około 39% wszystkich światowych elektrowni węglowych są wyższe niż koszty wybudowania od podstaw nowych źródeł energii odnawialnej.
Sytuacja ekonomiczna węgla będzie błyskawicznie się pogarszała. Do roku 2025 już 73% elektrowni węglowych będzie droższych w utrzymaniu niż budowa zastępujących je odnawialnych źródeł energii. Autorzy raportu wyliczają, że gdyby nagle cały świat podjął decyzję o wyłączeniu wszystkich elektrowni węglowych i wybudowaniu w ich miejsce odnawialnych źródeł energii, to przeprowadzenie takiej operacji stanie się opłacalne już za dwa lata.
Szybsze przejście od węgla do czystej energii jest w zasięgu ręki. W naszym raporcie pokazujemy, jak przeprowadzić taką zmianę, by z jednej strony odbiorcy energii zaoszczędzili pieniądze, a z drugiej strony, by pracownicy i społeczności żyjące obecnie z energii węglowej mogli czerpać korzyści z energetyki odnawialnej, mówi Paul Bodnar, dyrektor Rocky Mountain Institute.
Autorzy raportu przeanalizowali sytuację ekonomiczną 2472 elektrowni węglowych na całym świecie. Wzięli też pod uwagę koszty wytwarzania energii ze źródeł odnawialnych oraz jej przechowywania. Na podstawie tych danych byli w stanie ocenić opłacalność energetyki węglowej w 37 krajach na świecie, w których zainstalowane jest 95% całej światowej produkcji energii z węgla. Oszacowali też koszty zastąpienia zarówno nieopłacalnej obecnie, jak o opłacalnej, energetyki węglowej przez źródła odnawialne.
Z raportu dowiadujmy się, że gdyby na skalę światową zastąpić nieopłacalne źródła energii z węgla źródłami odnawialnymi, to w bieżącym roku klienci na całym świecie zaoszczędziliby 39 miliardów USD, w 2022 roczne oszczędności sięgnęłyby 86 miliardów, a w roku 2025 wzrosłyby do 141 miliardów. Gdyby jednak do szacunków włączyć również opłacalne obecnie elektrownie węglowe, innymi słowy, gdybyśmy chcieli już teraz całkowicie zrezygnować z węgla, to tegoroczny koszt netto takiej operacji wyniósłby 116 miliardów USD. Tyle musiałby obecnie świat zapłacić, by już teraz zrezygnować z generowania energii elektrycznej z węgla. Jednak koszt ten błyskawicznie by się obniżał. W roku 2022 zmiana taka nic by nie kosztowała (to znaczy koszty i oszczędności by się zrównoważyły), a w roku 2025 odnieślibyśmy korzyści finansowe przekraczające 100 miliardów dolarów w skali globu.
W Unii Europejskiej już w tej chwili nieopłacalnych jest 81% elektrowni węglowych. Innymi słowy, elektrownie te przeżywałyby kłopoty finansowe, gdyby nie otrzymywały dotacji z budżetu. Do roku 2025 wszystkie europejskie elektrownie węglowe będą przynosiły straty. W Chinach nieopłacalnych jest 43% elektrowni węglowych, a w ciągu najbliższych 5 lat nieopłacalnych będzie 94% elektrowni węglowych. W Indiach zaś trzeba dopłacać obecnie do 17% elektrowni, a w roku 2025 nieopłacalnych będzie 85% elektrowni.
Co ważne, w swoich wyliczeniach dotyczących opłacalności elektrowni węglowych analitycy nie brali pod uwagę zdrowotnych i środowiskowych kosztów spalania węgla.
Energia węglowa szybko staje się nieopłacalna i to nie uwzględniając kosztów związanych z prawem do emisji i regulacjami odnośnie zanieczyszczeń powietrza. Zamknięcie elektrowni węglowych i zastąpienie ich tańszymi alternatywami nie tylko pozwoli zaoszczędzić pieniądze konsumentów i podatników, ale może też odegrać znaczną rolę w wychodzeniu gospodarki z kryzysu po pandemii, mówi Matt Gray stojący na czele Carbon Tracker Initiative.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Już wkrótce elektrownia węglowa Dry Fork znajdująca się w pobliżu miasteczka Gillette w stanie Wyoming będzie wykorzystywała dwutlenek węgla do produkcji materiałów budowlanych. W marcu w elektrowni rozpoczyna się program pilotażowy, w ramach którego CO2 będzie zmieniane w betonowe bloczki.
Eksperyment prowadzony będzie przez naukowców z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles (UCLA). Przez try miesiące każdego dnia będą oni odzyskiwali 0,5 tony dwutlenku węgla i wytwarzali 10 ton betonu. To pierwszy system tego typu. Chcemy pokazać, że można go skalować, mówi profesor Gaurav Sant, który przewodzi zespołowi badawczemu.
Carbon Upcycling UCLA to jeden z 10 zespołów biorących udział a ostatnim etapie zawodów NRG COSIA Carbon XPrize. To ogólnoświatowe zawody, których uczestnicy mają za zadanie opracować przełomową technologię pozwalającą na zamianę emitowanego do atmosfery węgla na użyteczny materiał.
W Wyoming są jeszcze cztery inne zespoły, w tym kanadyjski i szkocki. Pozostałych pięć drużyn pracuje w elektrowni gazowej w Kanadzie. Wszyscy rywalizują o główną nagrodę w wysokości 7,5 miliona dolarów. Zawody zostaną rozstrzygnięte we wrześniu.
Prace UCLA nad nową technologią rozpoczęto przed około 6laty, gdy naukowcy przyjrzeli się składowi chemicznemu... Wału Hadriana. Ten wybudowany w II wieku naszej ery wał miał bronić Brytanii przed najazdami Piktów.
Rzymianie budowali mur mieszając tlenek wapnia z wodą, a następnie pozwalając mieszaninie na absorbowanie CO2 z atmosfery. W ten sposób powstawał wapień. Proces taki trwa jednak wiele lat. Zbyt długo, jak na współczesne standardy. Chcieliśmy wiedzieć, czy reakcje te uda się przyspieszyć, mówi Guarav Sant.
Rozwiązaniem problemu okazał się portlandyt, czyli wodorotlenek wapnia. Łączy się go z kruszywem budowlanym i innymi materiałami, uzyskując wstępny materiał budowlany. Następnie całość trafia do reaktora, gdzie wchodzi w kontakt z gazami z komina elektrowni. W ten sposób szybko powstaje cement. Sant porównuje cały proces do pieczenia ciastek. Mamy oto bowiem mokre „ciasto”, które pod wpływem temperatury i CO2 z gazów kominowych zamienia się w użyteczny produkt.
Technologia UCLA jest unikatowa na skalę światową, gdyż nie wymaga kosztownego etapu przechwytywania i oczyszczania CO2. To jedyna technologia, która bezpośrednio wykorzystuje gazy z komina.
Po testach w Wyoming cała instalacja zostanie rozmontowana i przewieziona do National Carbon Capture Center w Alabamie. To instalacja badawcza Departamentu Energii. Tam zostanie poddana kolejnym trzymiesięcznym testom.
Na całym świecie wiele firm i grup naukowych próbuje przechwytywać CO2 i albo go składować, albo zamieniać w użyteczne produkty. Jak wynika z analizy przeprowadzonej przez organizację Carbon180, potencjalna wartość światowego rynku odpadowego dwutlenku węgla wynosi 5,9 biliona dolarów rocznie, w tym 1,3 biliona to produkty takie jak cementy, asfalty i kruszywa budowlane. Zapotrzebowanie na takie materiały ciągle rośnie, a jednocześnie coraz silniejszy akcent jest kładziony na redukcję ilości węgla trafiającego do atmosfery. To zaś tworzy okazję dla przedsiębiorstw, które mogą zacząć zarabiać na przechwyconym dwutlenku węgla.
Cement ma szczególnie duży ślad węglowy, gdyż jego produkcja wymaga dużych ilości energii. Każdego roku na świecie produkuje się 4 miliardy ton cementu, a przemysł ten generuje około 8% światowej emisji CO2. Przemysł cementowy jest tym, który szczególnie trudno zdekarbonizować, brak więc obecnie efektywnych rozwiązań pozwalających na zmniejszenie emisji węgla. Technologie wykorzystujące przechwycony CO2 mogą więc wypełnić tę lukę.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
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
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.