2024 m. technologijos, skirtos kovoti su klimato kaita, pakilo virš debesų elektrą gaminančiuose aitvaruose, keliavo po vandenynus, sulaikydami anglį, ir įsiskverbė į žemę nauju būdu aprūpindamos agritech. Jei tai neskamba, nesijaudinkite! Čia surinkome 10 geriausių praėjusių metų klimato technologijų istorijų, kad galėtumėte ištirti.
Klimato technologijos yra sparčiai besivystanti tarpdisciplininė sritis – mes čia IEEE spektras džiaugiamės galėdami sužinoti, kokias istorijas apie šias technologijas jums parašysime 2025 m.
Stuartas Bradfordas
Tie kvapą gniaužiantys vaizdai į aurora borealis Šie metai buvo pavojingų saulės audrų elektromagnetinių impulsų (EMP) pranašai. EMP gali sunaikinti elektronines sistemas ir perkrauti elektros tinklus, todėl nutrūksta elektros energijos tiekimas. Juos sukuria ne tik saulės aktyvumas; žmonių užpuolikai taip pat galėtų generuoti EMP, pavyzdžiui, sprogdinant aukštai atmosferoje esantį branduolinį ginklą. Laimei, tyrinėtojams patinka Yilu Liukurie dirba Oak Ridge nacionalinėje laboratorijoje Tenesyje, sprendžia šią problemą. Klausimų ir atsakymų su IEEE spektruIEEE spektrasji paaiškina EMP keliamus pavojus ir kaip jos laboratorija projektuoja pastatus, apsaugančius viduje esančią jautrią įrangą.
Kitepower
Atokiose arba nepasiekiamose vietose, kur vėjo turbina tiesiog neįmanoma, yra nauja atsinaujinančios energijos gamybos galimybė: aitvarai. Kitepowerįsikūrusi Nyderlanduose, stengiasi įdiegti elektrą generuojančią aitvarų sistemą, vadinamą Vanagas. Kai vėjas traukia jų aitvarus ant žemės, jis sukuria jėgą, kuri paverčiama elektros energija. 60 kvadratinių metrų aitvarai gali skristi net 350 metrų aukštyje (daugiau nei dvigubai didesni už vėjo turbinos aukštį), kad gautų stipresnį ir pastovesnį vėją. Aitvarai komplektuojami su 400 kilovatvalandžių baterija, o visa sistema telpa į standartinį gabenimo konteinerį. „Kitepower“ tikisi nusiųsti „Hawk“ į atokias bendruomenes, kurios šiuo metu priklauso nuo dyzelinių generatorių, suteikdamos joms švaresnį energijos šaltinį, kuris užima daug mažiau vietos nei vėjo turbina.
„Trane“ technologijos
Istoriškai šilumos siurbliai sunkiai funkcionavo esant šaltai, dauguma jų dirbo sumažintu pajėgumu maždaug 4 °C temperatūroje, o sugedo maždaug -15 °C temperatūroje. Tačiau dabar, patobulinus savo kompresorius, šilumos siurblių gamintojai teigia, kad jie turi technologiją, leidžiančią namus šildyti taip pat efektyviai esant stipriam šalčiui, kaip ir esant švelnesnei žiemos temperatūrai. Šilumos siurbliai dirbti judinant ir suspaudžiant skysčius, kurių virimo temperatūra labai žema. Kompresorius yra elementas, didinantis skysčių paverčiamų garų temperatūrą ir slėgį, todėl patobulinus kompresoriaus variklio greitį ir įpurškus daugiau garų šilumos siurbliai tapo efektyvesni esant žemesnei temperatūrai. JAV Energetikos departamentas, bendradarbiaudamas su Kanados gamtos ištekliais, rengia Šalto klimato šilumos siurblių technologijos iššūkiskur aštuoni krūvų siurblių gamintojai išbando savo šilumos siurblius, siekdami veikti maksimaliu pajėgumu – net ir esant -15 °C.
Tenesio technikos universitetas
Protingas žemės ūkis Daiktų interneto įrenginiai padeda ūkininkams suprasti bendrą idėją apie tai, kas vyksta visoje jų žemėje, matuojant GPS koordinates, drėgmės lygį, temperatūrą, rūgštingumą, maistines medžiagas ir kt. Problema yra tiekti pakankamai energijos tiems išsibarsčiusiems jutikliams. Bet ką daryti, jei naudotume tai, kas jau jungia visus įrenginius? Teisingai – dirvožemis. Tyrėjai adresu Tenesio technologijos universitetas sukurtas energijos perdavimo per žemę būdas. Tyrėjų 2 akrų bandymų tinklas perduodavo galią 60 hercų dažniu, išeikvodamas tik 0,1 kilovatvalandės per dieną. Jei jie būtų mokėję mažmeninius tarifus už tą energiją, tai jiems būtų kainavusi kiek daugiau nei centą per dieną.
Ebb Carbon
Ebb Carbon yra Kalifornijoje įsikūręs startuolis, pasiruošęs pradėti šalinti iš oro šimtus tonų anglies dioksido. Paskambino jų anglies dioksido šalinimo gamykla Port Andžele, Vašingtone Projektas Macomanaudos elektrocheminį procesą, kad padalytų jūros vandenį į rūgštinę ir bazinę dalis. Rūgščioji srovė bus neutralizuota arba išgabenta, o bazinis srautas bus išleistas į vandenyną. Ten jis susimaišys su anglies dioksidu, kad susidarytų bikarbonatas – stabilus anglies saugojimo būdas. Kadangi projektas fiksuoja ir saugo CO2 iš vandenyno vandenynas galėtų išgauti daugiau CO2 iš oro. Nors daugelis vandenynų mokslininkų skeptiškai vertina tokius jūrų geoinžinerijos projektus kaip šis, JAV Energetikos departamentas sukūrė 100 mln. Carbon Shot programa kuri finansuos anglies dioksido šalinimą ir saugojimą, įskaitant vandenynų rezervuarus.
Luigi Avantaggiato
Milijonai tonų saulės kolektorių savo eksploatavimo pabaigos pasieks 2025 m. Juose yra silicio, sidabro ir vario – medžiagų, kurios yra labai vertingos, bet sunkiai išgaunamos iš techninės įrangos. Geriausi dabartiniai procesai saulės baterijų perdirbimas gali atgauti 90 procentų šių metalų, tačiau jie yra brangūs ir dažnai naudoja nuodingas chemines medžiagas. Paleidimas 9-Tech turi perdirbimo procesą, kurio metu atgaunama iki 90 procentų medžiagų, nenaudojant nuodingų cheminių medžiagų ir neišleidžiant į aplinką teršalų. 9-Tech bandomosios gamyklos darbuotojai rankiniu būdu pašalina aliuminio rėmą, jungiamąją dėžę ir grūdintą stiklą nuo saulės kolektorių. Tada likusios medžiagos tiekiamos į 400 °C temperatūros krosnį, o atsirandantys teršalai surenkami filtru. Sietų serija atskiria stiklą ir silicį, tada silicis siunčiamas į rūgšties vonią, kur ultragarso bangos atskiria jį nuo pritvirtinto sidabro. Šis procesas yra brangus, tačiau atgaunamos medžiagos yra aukštos kokybės, o tai turėtų padėti kompensuoti išlaidas, sako startuolio įkūrėjai.
McKibillo
Jei norime visiškai dekarbonizuoti aviacijos pramonę, turėsime galvoti ne apie dėžutę. Ianas McKay pristato galimą ateitį, kai naudosime stadiono dydžio mikrobangų matricas, kad galėtume perduoti energiją lėktuvų antenoms. Šios mikrobangos gali prasiskverbti pro debesis ir nepakenkti keleiviams, tačiau labai įkaitintų orą ir gali pakenkti netoliese esantiems paukščiams. Nors nieko panašaus niekada nebuvo bandyta, technologiniai patobulinimai rodo, kad tai gali būti įmanoma, įskaitant „CalTech“ paleidimą, kuris ketina naudoti fazinius masyvus saulės energiją iš palydovų į Žemę. Net esant didžiulėms technologinėms kliūtims ir galimoms reguliavimo problemoms, verta apsvarstyti šį minties eksperimentą, nes ne tokie įmantrūs aviacijos dekarbonizavimo variantai turi savų problemų.
Climeworks
ClimeworksCiuriche įsikūrusi įmonė, teigia savo naujienas tiesioginis oro gaudymas (DAC) technologija iki dešimtmečio pabaigos pašalins milijonus tonų anglies dioksido. Jų naujausia įranga galiausiai ištrauks 36 000 tonų CO2 iš oro kiekvienais metais. Jų nauja DAC technologija remiasi nauju sorbentu (medžiaga, sugeriančia CO2) su geometrija, kuri buvo modifikuota taip, kad oras būtų veikiamas daugiau paviršiaus ir sugeria dvigubai daugiau CO2. Naujasis dizainas pakeis jų kolektorių blokų struktūrą iš trijų pakopų stelažų į kubą panašų dizainą su keturiomis kolektorių sienelėmis aplink centrinę veleną. Jie bus naudojami Projektas Cypress DAC HubJAV Energetikos departamento finansuojamas projektas, skirtas sukurti pirmąjį milijono tonų anglies dioksido šalinimo centrą Jungtinėse Valstijose.
Alfredas Hicksas / NREL
Saulės baterijos yra pastatyti taip, kad tarnautų. Kad atlaikytų atšiaurias oro sąlygas, kintančias temperatūras ir dešimtmečių naudojimo susidėvėjimą, juos reikia sandariai užsandarinti. fotovoltinė medžiagų. Daugelis gamintojų sukuria šį sandariklį tarp stiklo plokščių pridedant lipnius polimerinius sluoksnius. Tačiau šiuos polimerus tampa neįtikėtinai sunku pašalinti pabaiga saulės baterijos veikimo laikas. JAV mokslininkai Nacionalinė atsinaujinančios energijos laboratorija rado būdą, kaip išlydyti stiklą be polimero, lydant jį kartu su femtosekunde lazeriai. Šis intensyvus fotonų pluoštas keičia stiklo optinę sugertį, generuodamas nedidelę jonizuoto stiklo atomų plazmą, kuri kartu sulydo stiklo lakštus. Šis naujas metodas sukuria saulės baterijas, kurios tarnauja ilgiau ir yra lengviau perdirbamos.
STDCT NUS
Duomenų centrai yra energijos mėgėjai, ypač šiltesnio klimato kraštuose. Tačiau Singapūro mokslininkai dabar bando būdus, kaip juos tvariai atvėsinti. Daugiau nei 20 technologijų įmonių, universitetų ir vyriausybinių agentūrų bendradarbiauja kartu Tvarus atogrąžų duomenų centro bandomoji sistema. Jie išbando naują „StatePoint“ skystas aušinimas sistema, kurioje hidrofobinė mikroporinė membrana sukuria skysčio-oro šilumokaitį, kuris atšaldo vandenį. Ši sistema yra efektyvesnė karštoje ir drėgnoje aplinkoje, nes vietoj šalto oro gamina šaltą vandenį. Tyrėjai taip pat išbandys prototipą sausikliu padengtas šilumos ir masės keitiklispadengtas sausinančia medžiaga, kuri sugeria vandens garus iš per jį einančio oro, išdžiovindama orą, kad išsausintų duomenų centrą. Ateityje jie tikisi šias energiją taupančias technologijas pristatyti atogrąžų duomenų centruose visame pasaulyje.
Iš jūsų svetainės straipsnių
Susiję straipsniai visame internete