Think Tank Theory

2022-07-08 16:00:08 Глава Exxon: «К 2040 году на рынке не будет новых бензиновых автомобилей»

В нефтегазовой компании Exxon Mobil Corp уверены в быстрой глобальной электрификации транспорта. По словам гендиректора Даррена Вудса, все легковые автомобили, продаваемые в мире, будут полностью электрическими уже к 2040 году (в нынешнем году доля электрокаров в мировых продажах, скорее всего, едва достигнет 10%). При этом нефтяной гигант не видит угрозы для своего бизнеса — в Exxon считают, что компания сможет адаптироваться к новым реалиям за счет своего химического подразделения и разработки систем для улавливания выбросов углерода.

Вудс заявил, что к 2040 году спрос на нефть, согласно расчетам Exxon, снизится до значений 2013-2014 гг. В первую очередь объемы поставок уменьшатся из-за повсеместной электрификации автопрома — все ведущие концерны откажутся от ДВС в пользу электрических платформ. Но глава Exxon не боится потерять важных партнеров — автомобильные компании все еще будут работать с Exxon через своих поставщиков, поскольку электрокары не смогут обойтись без химических веществ и перерабатывающих предприятий.

Вудс считает, что климатические инициативы вскоре приведут к рождению новой крайне прибыльной деятельности — бизнесу по улавливанию углерода из атмосферы. По мнению Exxon, рынок улавливания и хранения углекислого газа к 2050 году будет стоить не менее $4 трлн. Создавая и используя системы для этого рынка, компания намерена сохранить статус важного игрока для глобальной экономики.

ExxonMobil — не первый нефтегазовый гигант, который делает ставку на будущее без выбросов CO2. Прямые конкуренты из BP и Shell планируют модернизировать свой бизнес аналогичным образом в ближайшие 20-30 лет. Shell хочет постепенно отказаться от добычи полезных ископаемых в пользу разработки зарядных станций для электромобилей, а также производства водорода и новых химических веществ. Если компания будет действовать в рамках своего плана декарбонизации, весь холдинг Royal Dutch Shell Group должен снизить выбросы CO2 до нуля к 2050 году.

src Открыть/Комментировать

2022-07-06 09:14:04 Самые мощные в мире ветрогенераторы по 14,7 МВт каждый появятся в Шотландии

Гигант ветровой энергетики Siemens Gamesa получил заказ на 60 морских турбин, которые отправятся на офшорную станцию Moray West в Шотландию. Это будет первый ввод в эксплуатацию самых мощных в мире ветряков по 14,7 МВт каждый.

Установка ветрогенераторов запланирована на 2024 год, в этом же году от них должна начать поступать электроэнергия. Прототип морской ветровой турбины SG 14-222 DD прошел испытания в 2021 году, на испытательной станции в Дании.

Не исключено, что титул самой мощной турбины в мире Siemens-Gamesa смогут удержать не очень долго. В феврале прошлого года датский производитель Vestas объявил о готовности к производству новой модели ветрогенератора V236 высотой более 280 м и мощностью 15,0 МВт.

А если говорить об уже состоявшихся рекордах, то осенью все того же 2021-го самым мощным из уже установленных ветрогенераторов снова стал Haliade-X. Инженерам удалось нарастить его производительность уже после введения в эксплуатацию на 2 МВт. Изначально компания General Electric выпустила этот ветряк с мощностью 12 МВт, а потом усовершенствовала до 13 МВт. После обновления Haliade-X с 14 МВт стал снова самой эффективной ветротурбиной в мире среди уже работающих — в год она выработает 74 ГВт*ч энергии. Она установлена в порту Роттердама в Нидерландах.

src Открыть/Комментировать

2022-07-02 10:43:27 Достижения Китая в области возобновляемых источников энергии

Несколько фактов о стратегии Китая в отношении возобновляемых источников энергии (ВИЭ):

- китайские власти ставят амбициозные цели в увеличении мощностей ВИЭ. Если в 2020 году на их долю в генерации электричества приходилось 28,8%, то к 2025-му показатель должен достичь 33%,

- Шанхай даст субсидию 10 000 юаней (около $1500) каждому покупателю электромобиля до конца 2022 года,

- мощность ВИЭ (за исключением ГЭС) в Китае составляет 573 ГВт. Это только солнечные и ветровые (СЭС и ВЭС). Для сравнения: мощность всей энергосистемы России — 246,3 ГВт. Все российские ГЭС, АЭС и ТЭС по мощности в два раза меньше только солнечной и ветровой энергетики Китая.

- в 2021 году новая установленная мощность солнечных энергоблоков в Китае достигла 54 ГВт, что составляет более 40% всех новых установленных мощностей в мире. Общая установленная мощность солнечных фотоэлектрических установок в Китае достигла 270 ГВт — это ⅓ от общемировой мощности и превышает аналогичный показатель в Евросоюзе и США,

- в 2020 году на долю Китая приходилось 80% мирового производства солнечных панелей. Все пять ведущих мировых производителей солнечных панелей находятся в Китае,

- семь из десяти ведущих мировых производителей ветряных турбин — тоже китайские.

src Открыть/Комментировать

2022-06-24 10:36:15 ​​Аккумуляторы: тенденции развития технологий

Литиевая эра. Недавние достижения в плотности энергии литий-железо-фосфатных (LFP) аккумуляторов означают, что технология LFP будет все больше конкурировать с литий-ионными аккумуляторами для электромобилей (EV) и стационарных накопителей. Tesla и BYD, среди прочего, уже используют в некоторых моделях электромобилей аккумуляторы LFP. Между тем, батареи на основе лития сокращают краткосрочные перспективы свинцово-кислотных батарей, которые намного больше и тяжелее, выделяют опасные газы и менее энергоемки в стационарных хранилищах и источниках бесперебойного питания.

Материалы батарей будущего. Катоды, аноды аккумуляторов и электролит в основном изготавливаются из кобальта (Co), никеля (Ni), легковоспламеняющихся жидкостей, графита, марганца (Mn) и лития. Под давлением растущих затрат, производительности и особенно требований безопасности, усиливается поиск более эффективных материалов и химических смесей. В ближайшие два-три года Ni будет все чаще заменять Co в качестве катодного стабилизатора, чтобы избавиться от зависимости от дорогостоящих поставок из Конго. Будет предприниматься все больше усилий по замене легковоспламеняющихся жидких электролитов керамическими, стеклянными, полимерными или кремниевыми электролитами (в идеале), работающими в тандеме с литий-металлическими модифицированными анодами.

Кремниево-графеновая революция. Кремний (Si), наряду с графеном, является предпочтительным твердотельным материалом будущего для 20-кратного роста плотности энергии. Но в современных прототипах батарей кремний часто вызывает короткие замыкания. Тем не менее, стартап Sila Nanotechnology, сотрудничая с BMW, Daimler и китайской CATL, полагает, что к 2025 году у него будет готовое решение с использованием сферических частицы кремния, которые позволят Si расширяться, не ломаясь.

Технология квантового стекла. В 2017 году один из создателей литий-ионной батареи Джон Гуденаф представил, возможно, самый интересный подход к электролитам из всех имеющихся: стекло, легированное щелочными материалами, такими как Li или Na. Это так называемое квантовое стекло. Технология позволяет заряжать аккумулятор за считанные минуты и не создает проблемных «остроконечных» дендритов.

Натриевая технология. Компания CATL разработала твердый углеродный анодный материал, обеспечивающий значительное накопление и быстрое перемещение ионов Na вперед и назад через расплавленный солевой электролит с катодом из оксида Na. Такие аккумуляторы обещают высокую плотность энергии, быструю зарядку и лучшую общую производительность в условиях низких температур. И по низкой цене.

Жидкометаллические аккумуляторы. В них используются жидкие кальциевые (Ca) аноды, катоды с частицами сурьмы (Sb) и расплавленные солевые электролиты, что обеспечивает преимущества по стоимости, эксплуатации и безопасности в сравнении с решениями на основе лития и свинцово-кислотными аккумуляторами.

«Фактор Теслы». Tesla надеется, что ее большие аккумуляторные батареи с элементами питания 4860, коммерческое производство которых ожидается к 2024 году, станут революционными. Предполагаемый прорыв основан на устранении вкладок. Металлические компоненты добавляются к батареям, чтобы они могли подключаться к внешнему источнику питания. Текущая проблема заключается в том, что производственные линии приходиться приостановливать, чтобы добавить вкладки — этот процесс может повредить ячейки. Инженеры Tesla заявляют, что нашли способ внедрить функции выступов во внутреннюю фольгу анодного и катодного коллектора. Это должно устранить необходимость в прикрепленных компонентах, оптимизировать производственный процесс и снизить вероятность брака.

Твердотельные аккумуляторы. В них обычно используются керамика и твердые полимеры вместо жидкостей и полимерных гелей литий-ионных батарей. Это снижает риск воспламеняемости и короткого замыкания, а также существенно увеличивает количество циклов зарядки, которые батарея может выдержать в течение всего срока службы.

src Открыть/Комментировать

2022-06-15 15:52:03 Испанский стартап запустил первое в мире хранилище энергии на аккумуляторах CO2

Одна из самых сложных технических проблем «энергоперехода» состоит в необходимости сглаживать несинхронность генерации и потребления. Это требует технологии накопления и возвращения в сеть больших объемов электроэнергии. Например, солнечные батареи вырабатывают электричество днем, когда светло, а граждане почему-то желают включать свет, когда темно — то есть, ночью.

Испанская компания Energy Dome решила использовать в качестве накопителя энергии CO2. Углекислый газ, хранящийся под массивным куполом, сжимается и переходит в жидкую форму, а выделяющееся при этом тепло аккумулируется — это и есть процесс накопления. Цикл расхода обратный — запасенным теплом CO2 разогревается до перехода в газообразное состояние и приводит в действие газовую турбину генератора. Цикл замкнутый — весь газ остается в пределах установки.

Правда, КПД разработчики так и не озвучили. Сообщают только, что «технология на 50% дешевле, чем литий-ионные аккумуляторы аналогичной емкости».

src Открыть/Комментировать

2022-06-15 15:51:11 ​​Lightyear запустит производство электрокаров с солнечными панелями. Они смогут месяцами ездить без подзарядки

Это четырехдверный седан Lightyear с солнечными панелями общей площадью 5 кв. м, способных вырабатывать в день электричество, позволяющее проехать до 70 км. Машина будет иметь запас хода 560 км на скорости 110 км/ч, даже в условиях, когда солнечный свет отсутствует.

В ходе тестирования Lightyear удалось проехать и вовсе 625 км, что на 4% больше, чем полноприводной Tesla Model 3 Long Range. При этом модель Lightyear имеет тяговые аккумуляторы на 60 кВт∙ч, а та же Tesla — на 82 кВт∙ч. Во многом машина обязана таким показателям низкому коэффициенту лобового сопротивления (0,19) — это самая аэродинамичная семейная машина из когда-либо построенных. Определенную роль играют и специально разработанные шины Bridgestone.

Электрокар разгоняется до 100 км/ч за 10 секунд, его максимальная скорость — 160 км/ч. Хотя даже в безоблачный день солнечные элементы не позволят зарядить аккумулятор полностью, в течение летнего дня машина может получить достаточно солнечной энергии, чтобы проехать до 70 км. По данным компании, если водитель проезжает не более 50 км ежедневно, он способен ездить месяцами до тех пор, пока ему наконец не понадобится зарядная станция.

Солнечные элементы способны добавлять запаса хода до 10 км ежечасно, зарядка от домашней электросети — 32 км за час, при использовании зарядной станции с возможностью быстрой зарядки — до 520 км за час.

Салон автомобиля выполнен из искусственной кожи растительного происхождения, переработанных ПЭТ-бутылок и пальмовой древесины. При этом для машины из вторичного сырья модель будет стоить дорого. Всего будет выпущено 946 электромобилей, поставки начнутся в ноябре текущего года. Каждый обойдется покупателям в $266 000. В Lightyear говорят, что могут выпустить и бюджетную версию за $32 000. Но не раньше 2025 года.

src Открыть/Комментировать

2022-06-10 08:38:49 Новый способ очистки нефти — с помощью видимого света

Разработанный в университете им. Н.И.Лобачевского полупроводник со структурой перовскита преобразует энергию солнца в химическую. Это упрощает очистку нефти от серосодержащих соединений, которые вредят оборудованию нефтезаводов и снижают качество нефтепродуктов.

Специальный полупроводник с вольфрамом и молибденом активируется обычным солнечным светом, в то время как его функциональный аналог — диоксид титана — начинает работать только под действием ультрафиолета, используя лишь 5% солнечной энергии.

Ученые разработали более простой состав полупроводника, научившись синтезировать его в одну стадию и без потери эффективности. Все дело в том, что введение молибдена в состав фотокатализатора Bi2WO6 увеличивает активность соединения, расширяя диапазон поглощения видимого света.

«Как правило, от сернистых соединений избавляются с помощью кислотно-щелочной очистки. Это сказывается на жестких требованиях к оборудованию и приводит к образованию токсичных сточных вод. С помощью солнечной энергии и нашего фотокатализатора эти процессы можно упростить, сделать их более безопасными и экологичными», — говорит научный сотрудник НИИ Артем Белоусов.

src Открыть/Комментировать

2022-06-08 09:28:37 ​​Исполинский водородно-гелиевый дирижабль Pathfinder 3 поднимется в небо в 2023 году

Сооснователь Google Сергей Брин строит дирижабль Pathfinder 3, на фоне которого даже легендарный немецкий «Гинденбург» покажется мелочью. Это будет самый большой дирижабль,построенный в США с 1930-х. В нем будет использоваться самый большой в мире мобильный водородный топливный элемент мощностью 1,5 мегаватт. По задумке, дирижабль будет доставлять гуманитарную помощь в труднодоступные места при катастрофах и стихийных бедствиях.

Уже собран рабочий прототип Pathfinder 3 из углеродного волокна и титанового каркаса. Полноценная модель длиной 182 м и диаметром 30 м будет нести на себе около 20 тонн груза, перевозя его на расстояние до 16 000 км.

Водород, при всех своих преимуществах, чрезвычайно легковоспламеняем и его трудно удерживать. Гелий, следующий по легкости газ, является безопасным инертным, но дорогим и дефицитным. Дирижабль LTA будет задействовать оба газа: гелий будет использоваться для подъемной силы, а водород — для питания 12 электродвигателей.

src Открыть/Комментировать

2022-06-06 14:40:43 На Гавайях запустили предприятие по удалению СО2 из океана — вышло дешевле и практичнее, чем из воздуха

Гавайский стартап Heimdal предлагает бороться с избытком углекислого газа прямым его улавливанием из океанических вод, а не из атмосферы, как это делают чаще всего.

Так называемый сумеречный слой океана — это глубины от 200 до 1000 м, куда проникает мало света — каждый год связывают около 6 млрд тонн углерода. Эта природная фабрика сама борется с выбросами CO2. Но эта борьба ведет к повышению уровня кислотности океанических вод. Как следствие, природный мир океанов страдает — от повышенной кислотности разрушаются кораллы, панцири ракообразных и снижается рост планктона.

Ученые не могут с полной уверенностью сказать, насколько океан может смягчить избыточный выброс углерода в атмосферу и когда этот механизм пойдет вразнос. Одно понятно, что добыча углерода из океанических вод может помочь океанам восстановить или удержать механизмы саморегуляции. Кроме того, углерод извлекается из вод не сам по себе, а в процессе синтеза соляной кислоты.

Процесс, разработанный стартапом Heimdal, включает в себя также получение соляной кислоты из океанических вод — с возвращением опресненной воды обратно. В настоящее время компания готовит экономическое обоснование своей технологии, а затем будет масштабировать свое решение.

src Открыть/Комментировать

2022-05-31 16:46:17 Японцы разработали самый быстрый способ улавливания углекислого газа

Система прямого захвата СО2 из воздуха, разработанная исследователями из Токийского столичного университета, оказалась в два раза быстрее аналогов. Вдобавок, она удаляет почти 100% диоксида углерода.

Ученые изучали материалы, которые могли бы повысить эффективность устройств на основе системы разделения жидкой и твердой фаз. Выяснилось, что изофорондиамин (IPDA) удаляет углекислый газ при низких концентрациях, содержащихся в атмосфере, с максимальной на сегодняшний день эффективностью — 99%.

В своем устройстве химики используют водный раствор IPDA. Такую систему легко использовать повторно: достаточно нагреть раствор до 60°C, чтобы высвободить захваченный углекислый газ и восстановить исходную жидкость. Этот способ оказался в два раза быстрее известных аналогов.

src Открыть/Комментировать