Energia z węgla przegrywa konkurencję cenową na większości rynków
By
KopalniaWiedzy.pl, in Ciekawostki
-
Similar Content
-
By 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 -
By KopalniaWiedzy.pl
Wraz ze zmianami klimatu Alaskę nawiedzają coraz poważniejsze i częstsze pożary lasów, które uwalniają do atmosfery olbrzymią ilosć węgla i azotu uwięzione w drzewach i glebie. Zjawisko takie może przyspieszyć globalne ocieplenie. Jednak najnowsze badania wskazały, że lasy liściaste, które zastępują spalone lasy iglaste, nie tylko rekompensują ten uwolniony węgiel, ale w ciągu 100 lat przechwytują i akumulują 4-krotnie więcej węgla, niż uwolniło się z zastąpionej przez nie spalonej roślinności.
Badania, przeprowadzone przez uczonych z Northern Arizona University sugerują, że szybciej rosnące mniej palne lasy liściaste mogą działać jak stabilizujące sytuację bufory, które zapobiegają zbyt dużemu rozprzestrzenianiu się pożarów wśród lasów iglastych.
Badania rozpoczęły się w 2004 roku, podczas sezonu olbrzymich pożarów, gdy na Alasce spłonęło 7-krotnie więcej lasów niż długoterminowa średnia. Spalone tereny były historycznie zasiedlone przez świerk czarny. Jednak po pożarach na części spalonych terenów pojawiły się szybko rosnące osika i brzoza. Naukowcy przeanalizowali 75 obszarów, na których w 2004 roku spłonęły świerki czarne i obserwowali je przez kolejnych 13 lat. Zebrali olbrzymią ilość danych z drzew i gleby w różnym wieku, porównywali intensywność pożarów, obserwowali odradzanie się roślinności.
W 2005 roku sądziłam, że nie ma mowy, by las ten wchłonął węgiel, który utracił w czasie pożaru, mówi profesor Michelle Mack, główna autorka badań. W literaturze fachowej mamy wiele doniesień o tym, że bardzo poważne pożary uwalniają więcej węgla, niż zostanie wchłonięte przed kolejnym takim pożarem. Okazało się jednak, że drzewa liściaste nie tylko uzupełniły straty, ale zrobiły to bardzo szybko.
Z badań wynika, że osika i brzoza rosnące na miejscu spalonych świerków akumulują węgiel szybciej niż świerk i przechowują go głównie w drewnie i liściach, a nie warstwie organicznej gleby. Z symulacji komputerowych wynika, że po 100 latach drzewa liściaste wchłoną tyle samo azotu i więcej węgla niż zostało uwolnione w czasie pożaru.
Byłam zaskoczona, że drzewa liściaste mogą tak efektywnie wyłapać utracony węgiel, komentuje profesor Heather Alexander. Nawet gdy mamy do czynienia naprawdę z poważnym pożarem i dochodzi do uwolnienia dużych ilości węgla ze spalonych świerków, drzewa liściaste często zastępują iglaste i wykazują niesamowitą zdolność do wyłapywania i składowania węgla. To bardzo ważne spostrzeżenie w regionie, w którym powszechnie występuje jedynie 5 gatunków drzew. Badania wykazały, że pożary mogą prowadzić do dramatycznych zmian w składzie lasu i w jego zdolności do przechwytywania węgla.
Węgiel to tylko część układanki. Wiemy, że drzewa te pomagają chłodzić lokalny klimat i są mniej palne, więc zmniejsza się prawdopodobieństwo pożarów. Biorąc pod uwagę te wszystkie czynniki możemy stwierdzić, że mamy tu do czynienia z dość silnym efektem stabilizującym klimat w lasach północy, dodaje Mack.
Naukowcy nie znają jeszcze odpowiedzi na kilka istotnych pytań. Nie wiedzą na przykład, czy gdy dojrzałe liściaste drzewa umierają, będą zastępowane przez drzewa o tej samej strukturze i zdolności do przechwytywania węgla. Nie wiedzą również, czy po pożarze drzewa takie zachowują swoje zdolności do wychwytywania węgla.
Zamiana wolno rosnących świerków na szybko rosnące drzewa liściaste może rekompensować skutki pożarów lasów na północy. Nie wiemy jednak, jak będzie wyglądał budżet węglowy tych lasów w miarę przyspieszania globalnego ocieplenia na większych wysokościach geograficznych, dodaje Isla Myers-Smitch z University of Edinburgh, która nie była zaangażowana w opisywane badania.
« powrót do artykułu -
By KopalniaWiedzy.pl
Nasze badania pokazują, że inwestowanie w energetykę opartą na paliwach kopalnych jest nie tylko nieodpowiedzialne z ekologicznego punktu widzenia, ale również bardzo ryzykowne ekonomicznie – mówi Ottomar Edenhofer, współautor najnowszych badań.
Epidemia COVID-19 na całym świecie doprowadziła do zmniejszenie zapotrzebowania na energię elektryczną. Najbardziej ucierpiały na niej elektrownie węglowe. Autorzy analizy, opublikowanej na łamach Nature Climate Change, uważają, że może to znacząco przyspieszyć odchodzenie od technologii spalania węgla, a tym samym może pomóc w zredukowaniu emisji dwutlenku węgla.
Nawet przed pandemią sektor energetyczny przechodził znaczące zmiany. Co prawda paliwa kopalne, głównie węgiel i gaz, są głównym źródłem energii elektrycznej w większości krajów, jednak źródła odnawialne zdecydowanie dominują we wzroście mocy dodawanych do sieci energetycznych. Jeszcze przed dekadą silny wzrost w sektorze generowania energii ze źródeł odnawialnych był widoczny jedynie na kilku rynkach. Jednak w ostatnich latach – dzięki poprawie wydajności oraz redukcji kosztów – źródła odnawialne rozwijane są w coraz większej liczbie krajów.
Analiza wykonana przez naukowców z Uniwersytetu Technicznego w Berlinie i Poczdamskiego Instytutu Badań nad Klimatem wykazała, że wybuch pandemii przyczynił się do przyspieszenia odchodzenia od węgla.
Naukowcy mieli do dyspozycji dane generowane w czasie rzeczywistym w Indiach, USA i Europie. Rejony te odpowiadają za 34% globalnej emisji CO2 z produkcji energii elektrycznej. Analiza wykazała, że pomiędzy początkiem stycznia a końcem września 2020 roku na tych trzech rynkach zapotrzebowanie na energię elektryczną spadło nawet o 20% w porównaniu z rokiem 2019, a jednocześnie emisja CO2 z produkcji energii zmniejszyła się nawet o 50%.
Stało się tak dlatego, że gdy spada zapotrzebowanie na elektryczność, jako pierwsze wyłączane są te źródła energii, w których największą rolę odgrywają koszty zmienne. Elektrownie węglowe ponoszą duże koszty zmienne, gdyż muszą płacić za każdą tonę spalonego węgla. Tymczasem w przypadku elektrowni atomowych, słonecznych czy wiatrowych główną część kosztów stanowi cena ich budowy. Gdy już pracują, ich koszty zmienne w przeliczeniu na kilowatogodzinę są niskie, bliskie zeru.
Zgodnie ze stosowaną na rynku energetyki zasadą „merit order”, najpierw prąd dostarczają te źródła, które produkują go najtaniej. W miarę, jak zapotrzebowanie na energię rośnie, włączane są coraz droższe źródła jej generowania. Zatem w sytuacji, gdy popyt na energię elektryczną spadł, produkcję ograniczyły lub zostały wyłączone najmniej opłacalne źródła energii. A najczęściej są to starsze elektrownie węglowe. Mechanizm merit-order wywołuje niekorzystną dla paliw kopalnych asymetrię w miksie energetycznym, dlatego też emisja CO2 spada bardziej niż zapotrzebowanie na energię, czytamy w artykule.
Autorzy badań szacują, że w związku z tym w roku 2020 emisja CO2 z generowania energii spadnie o 6,8% w porównaniu z rokiem 2019. W większości krajów świata obserwuje się spadek ilości energii generowanej z paliw kopalnych. Wyjątkiem są tutaj Chiny, przez co ich udział w emisji CO2 z sektora energetycznego wzrośnie z 37% w roku 2019 do 39% w roku 2020.
Naukowcy zauważają, że zgodnie z przewidywaniami MFW światowe PKB w roku 2021 będzie co prawda wyższe niż w roku 2020, ale nie wyższy niż w roku 2019. To zaś oznacza, że niższe zapotrzebowanie na energię elektryczną zostanie utrzymane, a więc przez kolejny rok energetyka węglowa będzie przeżywała problemy.
Zdaniem autorów analizy, jeśli w roku 2022 i latach następnych tempo dodawania alternatywnych źródeł energii utrzyma się na takim poziomie jaki obserwujemy w ostatnich latach, a zapotrzebowanie na energię elektryczną w latach 2022–2024 powróci do normy, to może zostać przekroczony punkt krytyczny. Jego przekroczenie będzie oznaczało strukturalne zmiany w sektorze energetycznym, które spowodują ciągły wieloletni spadek wytwarzania energii z paliw kopalnych. Spadek ten mógłby zostać powstrzymany tylko wówczas, gdyby doszło do gwałtownego wzrostu zapotrzebowania na energię elektryczną lub gdyby znacząco spowolniono budowę odnawialnych źródeł energii.
Powrót zaś do sytuacji z roku 2018, kiedy to emisja CO2 z produkcji energii była rekordowo wysoka byłby możliwy tylko w przypadku bardzo wysokiego wzrostu zapotrzebowania na energię elektryczną lub bardzo małej liczby nowych instalacji odnawialnych źródeł energii.
« powrót do artykułu -
By KopalniaWiedzy.pl
W coraz większej liczbie polskich miast wykorzystuje się odnawialne źródła energii – zarówno w instalacjach miejskich, jak i na potrzeby domów wielorodzinnych. Najbardziej popularne są instalacje fotowoltaiczne, ale przyszłością jest też energia wiatrowa – mówi dr Aleksandra Lewandowska.
Zespół naukowców z UMK w Toruniu przeanalizował 20 największych pod względem ludności polskich miast, m.in. Warszawę, Wrocław i Kraków pod kątem wykorzystania przez nie odnawialnych źródeł energii (OZE). Jej użycie wpisuje się w koncepcję tzw. smart city.
Smart city jest pojęciem wieloaspektowym, łączy szereg różnego rodzaju zagadnień, jednym z nich jest inteligentna sieć energetyczna, w której skład wchodzi wykorzystanie OZE – opowiada dr Aleksandra Lewandowska z Katedry Studiów Miejskich i Rozwoju Regionalnego UMK w Toruniu.
Wykorzystanie OZE w mieście ma poprawić stan środowiska metropolii i jednocześnie jakość życia jego mieszkańców.
Naukowcy ustalili, że tylko pięć badanych miast posiada szerszą strategię tworzenia smart city. Jednak informacje o wykorzystaniu OZE i chęci wdrażania takich rozwiązań pojawiają się w planach gospodarki niskoemisyjnej w większości z nich. Tego typu dokumenty są obligatoryjne – zauważa badaczka.
Dr Lewandowska mówi, że co prawda z analizy dokumentów wyłania się dość optymistyczny obraz dotyczący wykorzystania OZE w miastach, to praktyka jest nieco mniej kolorowa.
Miasta stawiają przede wszystkim na rozwiązania, które cieszą się sporym poparciem społecznym. Dlatego teraz koncentrują się głównie na walce z kopciuchami – podkreśla. Jednocześnie zauważa, że w taki ekologiczny trend wpisuje się wykorzystanie OZE i organizacje społeczne również wywierają presje na włodarzach miast w kwestii ich jak najszerszego wykorzystania. W jej ocenie miasta powinny postawić na większą promocję OZE: zachęty wśród mieszkańców np. w postaci rekompensat. Ciągle brakuje funduszy na te cele – zauważa.
Wśród analizowanych miast najbardziej widoczne są małoskalowe inwestycje OZE – wynika z obserwacji naukowców. Są to na przykład ławki, parkometry i latarnie uliczne z panelami fotowoltaicznymi. Tego typu rozwiązania są najprostsze do wdrożenia, bo nie wymagają wprowadzania zmian z istniejącej sieci energetycznej – podkreśla.
Za nadal niedocenioną kategorię OZE w miastach Lewandowska uznaje energię wiatrową. W jej ocenie niewielkie instalacje tego typu z powodzeniem mogłyby działać na szczytach wysokich budynków.
Ekspertka zapytana o ocenę dotychczasowych instalacji OZE w miastach podkreśla, że nadal ich skala nie jest duża. Każda inwestycja w tego typu źródła energii jest godna pochwały, bo wskazuje właściwy trend. Każda, nawet najmniejsza inwestycja w OZE przyczynia się do poprawy stanu środowiska. Miasto to żyjący organizm i w holistycznej perspektywie wszystkie tego typu działania mają znaczenie – zaznacza.
Lewandowska mówi, że inwestowanie w OZE zwraca się coraz szybciej. Teraz należy mówić o kwestii 5–10 lat, bo technologie tego typu w ostatnim czasie staniały. Ich rzekoma kosztowność to utarty mit – uważa.
Podczas gdy na wsi i na przedmieściach widoczny jest coraz szerszy trend wykorzystania paneli fotowoltaicznych na domach jednorodzinnych, inaczej jest w przypadku miast – głównie ze względu na inny typ architektury.
Jednak instalacje tego typu pojawiają się coraz częściej w ramach nowo tworzonych osiedli wielorodzinnych. Zwykle panele zasilają oświetlenie części wspólnych. Modne jest bycie eko, więc deweloperzy grają tą kartą – opowiada ekspertka.
Ekspertka konkluduje, że Polska nie odstaje pod względem wykorzystania OZE w miastach od naszych południowych sąsiadów – Czech czy Słowacji. Idziemy w dobrym kierunku, ale na przykład do Niemiec ciągle nam pod tym względem daleko – kończy.
Wniosku z analizy toruńskich badaczy ukazały się w periodyku "Energies". Jego współautorami, oprócz dr Lewandowskiej są również dr hab. Justyna Chodkowska–Miszczuk, dr hab. inż. Krzysztof Rogatka i inż. Tomasz Starczewski.
« powrót do artykułu -
Polacy opracują rodzimą wersję superdrogiej terapii CAR-T leczącej białaczki. Ma być znacznie taniejBy KopalniaWiedzy.pl
Agencji Badań Medycznych ogłosiła wyniki konkursu na opracowanie polskiej terapii adoptywnej (CAR/CAR-T). W najbliższych dniach zostanie podpisana umowa o dofinansowanie, która rozpocznie bezprecedensowy w historii Polski program rozwoju ultranowoczesnej terapii onkologicznej.
W ramach konkursu zgłosiły się dwa konsorcja naukowe, których liderami były Gdański Uniwersytet Medyczny oraz Warszawski Uniwersytet Medyczny. Grant wysokości 100 mln zł w ramach konkursu ABM przewidziany był jednak tylko dla jednego konsorcjum. Mimo iż zagraniczni eksperci oceniający wnioski konkursowe ocenili oba projekty bardzo wysoko, to wyraźną przewagę punktów uzyskało konsorcjum, którego liderem jest Warszawski Uniwersytet Medyczny, reprezentowany przez głównego badacza prof. dr. hab. Sebastiana Giebela.
Zwycięskie konsorcjum składa się z jednostek umiejscowionych w całym kraju, a wśród instytucji tych znalazły się: lider konsorcjum Warszawski Uniwersytet Medyczny, Narodowy Instytut Onkologii im. Marii Skłodowskiej-Curie, Uniwersyteckie Centrum Kliniczne Warszawskiego Uniwersytetu Medycznego, Instytut Hematologii i Transfuzjologii, Szpital Kliniczny Przemienienia Pańskiego Uniwersytetu Medycznego im. Karola Marcinkowskiego w Poznaniu, Szpital Uniwersytecki nr 1 im. dr. Antoniego Jurasza, Uniwersytet Medyczny im. Karola Marcinkowskiego w Poznaniu, Pomorski Uniwersytet Medyczny w Szczecinie oraz Uniwersytet Medyczny w Łodzi. Konsorcjum ma jednak charakter otwarty i mogą dołączać do niego kolejne jednostki.
Wprowadzenie do Polski terapii CAR-T cell jest ważne nie tylko z punku widzenia badań naukowych, ale i z punktu widzenia szans dla pacjentów. Wskazaniem do terapii są złośliwe chłoniaki i ostre białaczki, w przypadku których brak jest opcji terapeutycznej.
Dotychczas terapia rekombinowanych przeciwciał CAR-T cell była w naszym kraju właściwie niedostępna, ponieważ jej jednorazowe podanie kosztuje ponad 1,5 mln zł. W Polsce zaledwie kilka osób miało szansę przejść takie leczenie. Obecnie, dzięki grantowi Agencji Badań Medycznych, terapia ta ma szanse na stałe pojawić się w Polsce.
Jak podkreśla prezes Agencji Badań Medycznych dr Radosław Sierpiński, polscy naukowcy są gotowi, by tę technologię wytworzyć i wdrożyć na stałe do polskiego systemu ochrony zdrowia. Liczymy, że w ciągu kilku lat dzięki podjętym przez nas działaniom otrzyma ją kilkuset pacjentów: wszyscy, którzy będą kwalifikować się do leczenia.
Immunoterapia CAR-T jest przykładem najbardziej spersonalizowanej formy terapeutycznej, ponieważ dla każdego pacjenta produkowany jest lek z jego własnych limfocytów. Terapię tę stosuje się u chorych, u których doszło do nawrotu choroby, poprzednie leczenie okazało się nieskuteczne, a także w sytuacji, kiedy ze względu na duże zaawansowanie nowotworu nie można przeprowadzić przeszczepu.
Remisję choroby do stadium, w którym komórek nowotworu nie da się wykryć metodami laboratoryjnymi, udało się dzięki technologii CAR-T uzyskać u 60-70% chorych. W przypadku innych terapii szansa wyleczenia takich pacjentów jest bliska zeru.
Lista wskazań do wykorzystania technologii CAR-T wciąż się wydłuża. Na świecie trwają obecnie badania kliniczne mające na celu ocenę skuteczności terapii CAR-T również w innych nowotworach hematologicznych, a także w guzach litych, takich jak rak płuc, rak piersi, glejak wielopostaciowy czy rak trzustki.
Szacunki Agencji Oceny Technologii Medycznych pokazują, że koszt leczenia 50 pacjentów to ponad 70 mln złotych. Grant Agencji Badań Medycznych o wartości 100 mln zł zapewni leczenie ponadtrzykrotnie większej liczbie osób niż przy zastosowaniu produktów komercyjnych. Agencja Badań Medycznych ocenia, że technologia CAR-T może być nawet 10 razy tańsza niż obecnie, jeśli będzie wytwarzana w polskich ośrodkach. Jeżeli spadek ceny rzeczywiście będzie tak wyraźny, to realna może stać się także refundacja tej terapii.
Środki uzyskane w ramach 100 mln zł grantu od ABM pozwolą na wyposażenie polskich laboratoriów, tak by w ciągu kilku lat były w stanie zaproponować polską technologię wielokrotnie tańszą i szerzej dostępną. Jak deklaruje prezes ABM, to projekt wieloletni i nawet po zakończeniu grantu z ABM dalej będziemy myśleli, jak możemy tę technologię w Polsce rozwijać. Mam nadzieję, że z czasem przełoży się to również na decyzje refundacyjne i wykorzystanie CAR-T stanie się stosowaną na szeroką skalę terapią w Polsce.
« powrót do artykułu
-
-
Recently Browsing 0 members
No registered users viewing this page.