вторник, 28 февраля 2023 г.
КОМПАНИИ ЗАНИМАЮТСЯ ВИЭ.
Компании, которые занимаются возобновляемыми источниками энергии
монтаж солнечной батареи
Рост инвестиций в возобновляемую энергетику и поддержка правительства помогает многим компаниям успешно вести бизнес.
First Solar Inc.
Эта американская компания была образована в 1990 году и стала известной благодаря производству солнечных батарей. Сейчас это крупнейшая фирма, которая продаёт солнечные модули, поставляет оборудование и отвечает за технический сервис.
Vestas Wind Systems A/S
Старейший производитель ветрогенераторов из Дании. Компания основана в 1898 году и на сегодняшний день ей удалось установить более 60 тысяч ветровых турбин в 63 странах. Vestas продаёт отдельные генераторы, комплексные станции и обслуживает устройства.
Atlantica Yield PLC
Эта компания с офисом в Лондоне владеет классическими линиями электропередач, солнечными и ветровыми станциями в Северной Америке, Испании, Алжире, Южной Америке и Южной Африке.
ABB Ltd. Asea Brown Boveri
Шведско-швейцарская компания, известная автомобильными двигателями, генераторами и робототехникой. С 1999 года бренд занимается преобразованием солнечной и ветровой энергии. В 2013 году компания стала мировым лидером в области оборудования фотоэлектрической энергии.
понедельник, 27 февраля 2023 г.
ЭКОЛОГИЯ. ПЕРЕРАБОТКА ОТХОДОВ. УТИЛИЗАЦИЯ.
ЭКОЛОГИЯ.
ПЕРЕРАБОТКА ОТХОДОВ.
УТИЛИЗАЦИЯ.
Как из мусора получить энергию
Переработка и утилизация мусора является одной из самых острых проблем в мире. Но решение есть — даже те отходы, которые не подлежат вторичной переработке, могут принести пользу, став источником электроэнергии. Plus‑one.ru разбирался в деталях получения энергии из отходов и в безопасности этого процесса для экологии.
Завод по производству биотоплива из органических отходов.
Проблемы получения экологически чистой энергии.
В регионах России 62,79% электроэнергии производят теплоэлектроцентрали (ТЭЦ), работающие на угле, нефти и природном газе, 17,24% — ГЭС, 19,74% — АЭС. Менее 1% приходится на солнечные и ветровые установки.
Самыми опасными для окружающей среды считаются ТЭЦ:
Добыча угля и торфа нарушает баланс экосистем, уничтожает естественную среду обитания животных и растений.
Масштабные разливы нефтепродуктов губительны для всех живых организмов.
В выбросах ТЭЦ содержатся вредные вещества: оксид углерода (ускоряющий глобальное потепление), ртуть, свинец, мышьяк, кадмий.
ГЭС тоже наносят ущерб природе: крупные плотины становятся причиной затопления лесов и плодородных земель. Также они блокируют пути миграции рыб, что приводит к сокращению их популяций.
Работа АЭС приводит к накоплению радиоактивных отходов. Даже при отсутствии неисправностей в воздух поступают стронций-90, криптон-85 и другие вредные вещества.
Безопасна ли все‑таки ядерная энергетика и зачем в Россию свозят отработанный уран.
Пять важных вопросов о мирном атоме.
Перспективным путем защиты природных ресурсов считается развитие альтернативной энергетики. Но на деле эксплуатация таких установок связана со множеством проблем как для человека, так и для природной среды:
Ветряные турбины повышают уровень шума. Согласно исследованию Датского онкологического общества, это может стать причиной бессонницы и стресса у пожилых людей.
Приливные электростанции строятся только на морских побережьях. У них низкая эффективность из-за цикличности работы (вырабатывают энергию только во время прилива).
Работа солнечных электростанций зависит от погоды. Кроме того, они малоэффективны — только 15-20% солнечной энергии преобразуется в электрическую.
Геотермальные станции могут стать причиной проседания грунта и землетрясений, вызванных воздействием на термальные источники. В процессе добычи из-под земли горячей воды на поверхность выходят газы, содержащие токсичные вещества.
Три главных мифа о возобновляемой энергетике.
Вредное производство, высокий уровень выбросов, долгая окупаемость.
Технология получения энергии из мусора тоже имеет свои минусы. Сжигание отходов довольно расточительно для экономики. А в образующейся золе содержатся яды и тяжелые металлы, требующие обезвреживания. Кроме того, мусоросжигание, как и любой процесс горения, оставляет большой углеродный след и ускоряет глобальное потепление.
Способы получения энергии из мусора.
Энергия, полученная из бытовых и промышленных отходов, одновременно решает две проблемы — обеспечения регионов энергетическими ресурсами и утилизации мусора. Экологичность этого процесса зависит от состава отходов, а также от способа их переработки.
Как из мусора получить энергию.
Сжигание отходов.
Перед тем как отправить твердые коммунальные отходы (ТКО) в печь, их сортируют, удаляя токсичные и взрывоопасные компоненты и вещества, в том числе аккумуляторы, люминесцентные лампы, лаки и краски. Затем все измельчается и сжигается. Мусорное топливо нагревает воду в трубах котла-утилизатора, в результате образуется пар, который вращает турбину и запускает генератор переменного тока. При использовании технологии сжигания отходов возможна выработка энергии до 19-27% от мощности традиционных электростанций, что связано с низкой теплоотдачей ТКО.
В Московской области, например, в 2022-2023 годах будут построены четыре новых предприятия для сжигания ТКО, что, по мнению властей региона, позволит отказаться от использования свалок и полигонов. Сейчас в России функционирует всего четыре таких предприятия, а свалками, по данным Росприроднадзора, занято 40 тыс. кв. км, что сопоставимо с территорией Швейцарии.
Почему россияне против мусоросжигательных заводов.
Чем граждан не устраивают действующие и строящиеся МСЗ.
Мнение экспертов по поводу этого проекта неоднозначно. Полина Вергун, глава комитета «Опоры России» по реформированию отрасли обращения с отходами, считает, что нужно сначала наладить механизмы раздельного сбора и сортировки мусора, а только потом задумываться про получение из него энергии. Кроме того, неясно, как выбросы отразятся на экологии регионов, поэтому активисты «Гринпис России» направили в минприроды письмо с требованием прекратить развитие проектов по сжиганию ТКО.
Как из мусора получить энергию.
Газификация: отходы — это газ.
Газификация — это процесс термической переработки мусора с дозированной подачей водяного пара и подогретого окислителя (воздуха, обогащенного кислородом, или технического кислорода). В результате выделяется синтез-газ — смесь водорода и монооксида углерода, который сжигается в специальном котле для получения энергии.
Для снижения количества вредных выбросов и ускорения процесса газификации отходы сортируются, измельчаются и просушиваются, после чего поступают в герметичный реактор. Выходящий из реактора газ охлаждается в теплообменнике, а затем очищается от примесей. На выходе образуются топливный газ и зола, которую можно использовать в строительно-дорожной сфере.
Плазменная газификация практикуется в США, Великобритании, Канаде и Нидерландах. Она уменьшает выброс в атмосферу вредных веществ по сравнению с технологиями на мусороперерабатывающих заводах. Но для поддержания горения синтез-газа требуется добавление природного газа, что снижает экономическую целесообразность метода.
Пиролиз — нет кислорода, нет проблем.
При пиролизе отходы разлагаются под воздействием высоких температур в бескислородной среде. Основное достоинство этого метода — значительное снижение выбросов продуктов горения в окружающую среду. Оставшийся в результате пиролиза осадок (золу) можно захоронить без вреда для экологии.
Поступившие отходы проходят радиационный контроль, крупные фрагменты измельчаются. Подготовленный мусор просушивается в верхнем отсеке реактора, после чего поступает в среднюю камеру, где сгорает при температуре 1 000-1 200 °C. Выделившиеся пары и газы подвергаются конденсации и разделяются на жидкую и газообразную составляющие. Газ поступает обратно в реактор для сгорания и получения энергии.
Как из мусора получить энергию.
На конечном этапе пиролиза получаются следующие материалы:
1.Из пластика — мазут, газ и зола. Мазут перерабатывается в синтетическое топливо для двигателей внутреннего сгорания.
2.Из автомобильных шин — технический углерод, газ и синтетическая нефть. Углерод используется при производстве лакокрасочной продукции, резины и строительных материалов. А синтетическая нефть может заменять природную.
Пиролизные заводы строятся во многих странах, больше всего их в США. Но из-за высокой стоимости оборудования и сложности процесса они менее распространены, чем мусоросжигательные предприятия. Российская «Топливная экологическая компания» предлагает построить усовершенствованную пиролизную установку в Ленинградской области. Сейчас проект находится на стадии рассмотрения.
Завод по производству биотоплива из органических отходов.
Анаэробное сбраживание: борьба с органическими отходами.
Анаэробное сбраживание — это способ разложения органики в бескислородной среде с выделением биогаза, который можно использовать для получения тепла и электричества. Этот метод подходит практически для любых органических материалов, за исключением тех, что содержат лигноцеллюлозу, — опилок, соломы, стеблей кукурузы. Установки для получения биогаза есть в Белгородской и Калужской областях, Республике Татарстан.
Технология анаэробного сбраживания позволяет бороться с биологическим заражением почвы и неприятным запахом, вызванными складированием органики рядом с предприятиями и фермами. Кроме того, на выходе получаются еще и два вида удобрения — перегной и жидкость, восстанавливающая плодородность почв.
Анаэробное сбраживание считается наиболее перспективным методом переработки органических отходов. Оно позволяет получить биогаз, оказывая минимальное воздействие на окружающую среду.
ВИЭ В РОССИИ.
Альтернативная энергия в Россиисаяно-шушенская гэс
Разное географическое положение регионов и специфика климатических поясов в России не позволяют развивать эту отрасль равномерно. Нет инвестиций и есть пробелы в законе.
Виды возобновляемой энергии в России
Солнечная энергия
Используется и в промышленных масштабах, и у местного населения как резервный или основной источник тепла и электричества. Мощность всех солнечных установок – 400 МВт, из них самые крупные в Самарской, Астраханской, Оренбургской областях и Крыму. Самая мощная СЭС – «Владиславовка» (Крым). Ещё разрабатываются проекты для Сибири и Дальнего Востока.
Ветровая энергетика
Ветровая возобновляемая энергия в России представлена чуть хуже, чем солнечная, хотя и здесь есть промышленные установки. Общая мощность ветровых генераторов в нашей стране – 183,9 МВт (0,08 % от всей энергосистемы). Больше всего установок – в Крыму, а мощнейшая находится в Адыгее – «Адыгейская ВЭС».
Гидроэнергетика
Это самый популярный вариант альтернативного источника энергии в России. Около 200 речных ГЭС вырабатывают до 20% от всей энергии в стране. В заливе Кислая губа в Мурманской области с 1968 года есть приливная электростанция – «Кислогубская ПЭС». Самая крупная ГЭС стоит на реке Енисей – «Саяно-Шушенская».
Геотермальная энергетика
За счёт обилия вулканов этот вид энергетики распространён на Камчатке. Там 40% потребляемой энергии генерируется на геотермальных источниках. По данным учёных, потенциал Камчатки оценивается в 5000 МВт, а вырабатывается только 80 МВт энергии в год. Ещё геотермальные станции есть на Курилах, Ставропольском и Краснодарском крае.
Биотопливо
Наша страна входит в тройку экспортёров пеллет на европейском рынке. В России есть заводы, создающие из остатков древесины пеллеты и брикеты, которыми топят котлы и печки.
Сельскохозяйственные отходы преобразуют в жидкое топливо и биогаз для дизельных двигателей. А вот свалочный газ не используется вообще, его просто выбрасывают в атмосферу, нанося ущерб окружающей среде.
суббота, 25 февраля 2023 г.
ШКОЛЬНАЯ ОЛИМПИАДА ПО ЭКОЛОГИИ 2023 ГОДУ.
Уроки заботы: в России проходит школьная онлайн-олимпиада по экологии
Что входит в программу соревнования и как записаться онлайн.
источник: Freepik
Один из способов увлечь детей темой заботы о природе — это Всероссийская онлайн-олимпиада по экологии и окружающему миру, которая проходит в поддержку нацпроекта «Экология». Организаторы — образовательная платформа Учи.ру и АНО «Национальные приоритеты».
Бесплатное онлайн-соревнование рассчитано на учащихся 1–9-х классов, но принять в нем участие могут все желающие до 27 февраля.
Глубокие знания биологии и экологии здесь не нужны: все самое важное о разнообразии живых существ и бережном отношении к природе школьники усвоят, выполняя задания олимпиады. Например, они разберутся, почему нельзя выбрасывать батарейки, узнают, как сортировать мусор и каким правилам надо следовать во время отдыха в лесу, чтобы не допустить пожара.
Участники примерят на себя разные роли: путешественника, эколога-детектива, строителя городов, космического исследователя и супергероя. Вживаясь в эти образы, дети поймут, как от действий человека зависит состояние окружающей среды. Формат мини-игр, моделирующих разные ситуации, позволит в легкой форме усвоить много интересного, поможет развить логику и вдохновит на дальнейшее изучение темы.
источник: Freepik
Участники олимпиады получат сертификат, грамоту или диплом — в зависимости от результата. Но главное — дети начнут понимать, какие действия нужно предпринимать ежедневно, чтобы не навредить природе и сделать шаг в сторону решения глобальных проблем.
Поделитесь этой ссылкой со своим ребенком:
Участвовать в олимпиаде
ЗАРЕГИСТРИРОВАТЬСЯ
Для участия в олимпиаде нужен только компьютер или планшет с выходом в интернет, плюс немного времени — около часа. Зарегистрироваться и выполнить задания можно на сайте ecomir.uchi.ru
Национальный проект «Экология» был запущен президентом России Владимиром Путиным в 2019 году с целью улучшения экологической обстановки в стране. Среди основных направлений — утилизация и переработка отходов, снижение выбросов в атмосферу, а также сохранение лесов, водоемов и биологического разнообразия.
Фото на обложке материала: Freepik
ВИЭ В МИРЕ.
Возобновляемая энергия в мире
солнечные батареи в Китае
Главный потребитель возобновляемых источников энергии – Евросоюз. В некоторых странах альтернативная энергетика вырабатывает почти 40% от всей электроэнергии. Там уже прижились разные меры поддержки: скидочные тарифы на подключение и возврат денег за покупку оборудования. Не отстают страны Востока и США.
Германия
40% электроэнергии в Германии дают возобновляемые источники. Она лидер по числу ветровых установок, которые генерируют 20,4 % электричества. Оставшаяся доля приходится на гидроэнергетику, биоэнергетику и солнечную энергетику. Немецкое правительство поставило план: вырабатывать 80% энергии за счёт альтернативных источников к 2050 году, но закрывать атомные электростанции пока не хочет.
Исландия
У Исландии очень много горячей воды, потому что она расположилась в зоне вулканической активности. Страна обеспечивает 85% домов отоплением из геотермальных источников и покрывает ими 65% потребностей населения в электроэнергии. Мощность источников настолько велика, что они хотят наладить экспорт энергии в Великобританию.
Швеция
После нефтяного кризиса 1973 года страна стала искать другие источники энергии. Началось всё с ГЭС и АЭС. Из-за атомных станций шведов часто критиковали Greenpeace, но с конца 80-х доля энергии от АЭС не растёт.
Начиная с 90-х Швеция строит оффшорные ветропарки в море. На выбросы предприятиями углерода в атмосферу введён дополнительный налог, а для производителей ветровой, солнечной и биоэнергии есть льготы.
Ещё Швеция активно использует энергию от переработки мусора и даже планирует его закупать у соседних стран, чтобы отказаться от нефти. Некоторые города получают тепло от мусоросжигательных заводов.
Китай
В Китае самая мощная ГЭС в мире – «Три ущелья». По состоянию на 2018 год – это крупнейшее по массе сооружение. Её сплошная бетонная плотина весит 65,5 млн тонн. За 2014 станция произвела рекордные для мира 98,8 млрд кВт⋅ч.
Крупнейшие ветровые ресурсы тоже здесь (три четверти из них поставлены в море). К 2020 году страна планирует выработать при их помощи 210 ГВт.
Ещё тут 2 700 геотермальных источников и делают 63% устройств для преобразования солнечной энергии. Китай занимает третье место в производстве биотоплива на основе этанола.
КАК ПОЛУЧАТЬ ТЕПЛО И ЭЛЕКТРИЧЕСТВО???????????
Как альтернативные источники энергии помогают получать тепло и электричество.
Ухудшение экологии и истощение природных ресурсов заставляет задумываться о том, как получать электричество и тепло из возобновляемых источников.
Что такое альтернативная энергия?
альтернативные источники энергии.
Энергия бывает возобновляемой (альтернативной) и невозобновляемой (традиционной).
Альтернативные источники энергии – это обычные природные явления, неисчерпаемые ресурсы, которые вырабатываются естественным образом. Такая энергия ещё называется регенеративной или «зелёной».
Невозобновляемые источники – это нефть, природный газ и уголь. Им ищут замену, потому что они могут закончиться. Ещё их использование связано с выбросом углекислого газа, парниковым эффектом и глобальным потеплением.
Человечество получает энергию, в основном за счёт сжигания ископаемого топлива и работы атомных электростанций. Альтернативная энергетика – это методы, которые отдают энергию более экологичным способом и приносят меньше вреда. Она нужна не только для промышленных целей, но и в простых домах для отопления, горячей воды, освещения, работы электроники.
Ресурсы возобновляемой энергии.
Солнечный свет
Водные потоки
Ветер
Приливы
Биотопливо (топливо из растительного или животного сырья).
Геотермальная теплота (недра Земли).
Альтернативные виды энергии.
1. Солнечная энергия.
альтернативный источник энергии солнца.
Один из самых мощных видов альтернативных источников энергии. Чаще всего её преобразуют в электричество солнечными батареями. Всей планете на целый год хватит энергии, которую солнце посылает на Землю за день. Впрочем, от общего объёма годовая выработка электроэнергии на солнечных электростанциях не превышает 2%.
Основные недостатки – зависимость от погоды и времени суток. Для северных стран извлекать солнечную энергию невыгодно. Конструкции дорогие, за ними нужно «ухаживать» и вовремя утилизировать сами фотоэлементы, в которых содержатся ядовитые вещества (свинец, галлий, мышьяк). Для высокой выработки необходимы огромные площади.
Солнечное электричество распространено там, где оно дешевле обычного: отдалённые обитаемые острова и фермерские участки, космические и морские станции. В тёплых странах с высокими тарифами на электроэнергию, оно может покрывать нужны обычного дома. Например, в Израиле 80% воды нагревается солнечной энергией.
Батареи также устанавливают на беспилотные автомобили, самолёты, дирижабли, поезда Hyperloop.
2. Ветроэнергетика.
ветряные мельницы.
Запасов энергии ветра в 100 раз больше запасов энергии всех рек на планете. Ветровые станции помогают преобразовывать ветер в электрическую, тепловую и механическую энергию. Главное оборудование – ветрогенераторы (для образования электричества) и ветровые мельницы (для механической энергии).
Этот вид возобновляемой энергии хорошо развит – особенно в Дании, Португалии, Испании, Ирландии и Германии. К началу 2016 года мощность всех ветрогенераторов обогнала суммарную установленную мощность атомной энергетики.
Недостаток в том, что её нельзя контролировать (сила ветра непостоянна). Ещё ветроустановки могут вызывать радиопомехи и влиять на климат, потому что забирают часть кинетической энергии ветра – правда, учёные пока не знают хорошо это или плохо.
3. Гидроэнергия.
гидроэлектростанция.
Чтобы преобразовать движение воды в электричество нужны гидроэлектростанции (ГЭС) с плотинами и водохранилищами. Их ставят на реках с сильным потоком, которые не пересыхают. Плотины строят для того, чтобы добиться определённого напора воды – он заставляет двигаться лопасти гидротурбины, а она приводит в действие электрогенераторы.
Строить ГЭС дороже и сложнее относительно обычных электростанций, но цена электричества (на российских ГЭС) в два раза ниже. Турбины могут работать в разных режимах мощности и контролировать выработку электричества.
4. Волновая энергетика.
волновая электростанция wave star energy.
Есть много способов генерации электричества из волн, но эффективно работают только три. Они различаются по типу установок на воде. Это камеры, нижняя часть которых погружена в воду, поплавки или установки с искусственным атоллом.
Такие волновые электростанции передают кинетическую энергию морских или океанических волн по кабелю на сушу, где она на специальных станциях преобразуется в электричество.
Этот вид используется мало – 1% от всего производства электроэнергии в мире. Системы тоже дорогие и для них нужен удобный выход к воде, который есть не у каждой страны.
5. Энергия приливов и отливов.
приливная электростанция.
Эту энергию берут от естественного подъёма и спада уровня воды. Электростанции ставят только вдоль берега, а перепад воды должен быть не меньше 5 метров. Для генерации электричества строят приливные станции, дамбы и турбины.
Приливы и отливы хорошо изучены, поэтому этот источник более предсказуем относительно других. Но освоение технологий было медленным и их доля в глобальном производстве мала. Кроме того, приливные циклы не всегда соответствуют норме потребления электричества.
6. Энергия температурного градиента (гидротермальная энергия).
гидротермальная станция.
Морская вода имеет неодинаковую температуру на поверхности и в глубине океана. Используя эту разницу, получают электроэнергию.
Первая установка, которая даёт электричество за счёт температуры океана была сделана ещё в 1930 году. Сейчас есть океанические электростанции закрытого, открытого и комбинированного типа в США и Японии.
7. Энергия жидкостной диффузии
осмотическая станция
Это новый вид альтернативного источника энергии. Осмотическая электростанция, установленная в устье реки, контролирует смешение солёной и пресной воды и извлекает энергию из энтропии жидкостей.
Выравнивание концентрации солей даёт избыточное давление, которое запускает вращение гидротурбины. Пока есть только одна такая энергетическая установка в Норвегии.
8. Геотермальная энергия.
геотермальная станция в исландии.
Геотермальные станции берут внутреннюю энергию Земли – горячую воду и пар. Их ставят в вулканических районах, где вода у поверхности или добраться до неё можно пробурив скважину (от 3 до 10 км.).
Извлекаемая вода отапливает здания напрямую или через теплообменный блок. Ещё её перерабатывают в электричество, когда горячий пар вращает турбину, соединённую с электрогенератором.
Недостатки: цена, угроза температуре Земли, выбросы углекислого газа и сероводорода.
Больше всего геотермальных станций в США, Филиппинах, Индонезии, Мексике и Исландии.
9. Биотопливо.
дрова биотопливо.
Биоэнергетика получает электричество и тепло из топлива первого, второго и третьего поколений.
Первое поколение – твёрдое, жидкое и газообразное биотопливо (газ от переработки отходов). Например, дрова, биодизель и метан.
Второе поколение – топливо, полученное из биомассы (остатков растительного или животного материала, или специально выращенных культур).
Третье поколение – биотопливо из водорослей.
Биотопливо первого поколения легко получить. Сельские жители ставят биогазовые установки, где биомасса бродит под нужной температурой.
Самый традиционный способ и древнейшее топливо – дрова. Сейчас для их производства сажают энергетические леса из быстрорастущих деревьев, тополя или эвкалипта.
Плюсы и минусы альтернативной энергии.
работник изучает солнечные батареи.
Главная перспектива альтернативных источников – существования человечества даже в условиях жёсткого дефицита нефти, газа и угля.
Преимущества:
Доступность – не нужно обладать нефтяными или газовыми месторождениями. Правда, это относится не ко всем видам. Страны без выхода к морю не смогут получать волновую энергию, а геотермальную можно преобразовывать только в вулканических районах.
Экологичность – при образовании тепла и электричества нет вредных выбросов в окружающую среду.
Экономия – полученная энергия имеет низкую себестоимость.
Недостатки и проблемы:
Траты на этапе строительства и обслуживание – оборудование и расходные материалы дорогие. Из-за этого повышается итоговая цена электроэнергии, поэтому она не всегда оправдана экономически. Сейчас главная задача разработчиков снизить себестоимость установок.
Зависимость от внешних факторов: невозможно контролировать силу ветра, уровень приливов, результат переработки солнечной энергии зависит от географии страны.
Низкий КПД и маленькая мощность установок (кроме ГЭС). Вырабатываемая мощность не всегда соответствует уровню потребления.
Влияние на климат. Например, спрос на биотопливо привёл к сокращению посевных площадей для продовольственных культур, а плотины для ГЭС изменили характер рыбных хозяйств.
пятница, 24 февраля 2023 г.
КОЖНАЯ КОНСТРУКЦИЯ В ФОРМЕ РУКИ. ЗЕЛЁНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ.
В лаборатории Альберто Паппалардо, врача и постдока, специализирующегося на дерматологии и тканевой инженерии в Медицинском центре Колумбийского университете, вырастили специализированный материал — «кожную конструкцию». Это целый лист человеческих клеток, который может быть имплантирован на рану, слишком большую для трансплантата из другой части тела.
Кожная конструкция в форме руки.
Технология выращивания кожных конструкций не претерпела особых изменений за 40 лет; обычно они представляют собой плоские прямоугольные или круглые заплатки. Это проблема, говорит Хасан Эрбиль Абачи, доцент, биоинженер и советник Паппалардо, потому что эти формы не соответствуют формам частей тела, таких как пальцы и лица. Наложение двухмерных пластырей на трехмерные контуры требует больше пластырей, а значит, больше швов и более длительных операций. Это выглядит хуже эстетически и хуже работает механически.
В статье в журнале Science Advances команда описала свой процесс изготовления трехмерного трансплантата, который они называют «бескрайним», то есть он имеет форму, соответствующую части тела, и не имеет швов. Они начали с 3D-печати каркаса, позволяющего клеткам кожи расти в нужной форме. Паппалардо посеял человеческие клетки слоями вокруг каркаса, а затем подождал, пока эти клетки построят плотную сеть структурных молекул. Сконструированная кожа более точно повторяет форму и функции, чем любая другая до нее, а когда ее испытали на мыши, она интегрировалась так, как будто это была родная кожа — на процедуру накладки потребовалось 30 секунд, а на всю операцию — 10 минут.
Команда Абачи начала свой эксперимент с выращивания кожи простой цилиндрической формы. Она использовала 3D-сканирование, или цифровую модель для печати проницаемого пластикового каркаса для клеток двух слоев кожи — внутренней дермы и внешнего эпидермиса. Паппалардо отлил фибробласты (клетки дермы) с коллагеном вокруг строительного леса. В течение двух недель слой созревал, а затем ученый посеял кератиноциты — клетки эпидермиса. Эта комбинация в течение недели находилась под воздействием воздуха с одной стороны и жидкости с другой — как наша кожа. И это сработало. «Мы подумали: если мы можем сделать цилиндр, то получится сделать любую форму», — говорит Абаци.
Прорыв положил начало дебатам внутри научной группы: одна группа ученых хотела вырастить лицо, но победила та, которая хотела попробовать руку. Они представили себе пятипалую структуру, которую можно было бы вскрыть у запястья, надеть как перчатку, а затем наложить швы. «Вам придется накладывать повязки только в области запястья, и на этом операция будет закончена», — говорит Абаци.
Поэтому в лаборатории напечатали пятипалый каркас размером с пачку сахара, подготовили клетки, как и раньше, а затем проверили, насколько хорошо эта конструкция держится по сравнению с традиционными трансплантатами. При испытании на механическую деформацию «безграничные» конструкции превосходили плоские на 400%.
Но может ли подобный трансплантат кожи действительно прижиться? Демонстрация Паппалардо на мышах, которую он в итоге провел 11 раз, утверждает, что да. Он выбрал заднюю конечность мыши, поскольку геометрия этой области очень сложна. Через четыре недели после замены кожи искусственная конструкция полностью интегрировалась в окружающую кожу мыши.
четверг, 23 февраля 2023 г.
ЗЕЛЁНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В РОССИИ.
«Зеленые» технологии: инновационные экологические решения как новый общественный тренд.
Последние годы все чаще поднимается проблема ресурсоэффективности, поэтому многие страны открыто обсуждают развитие и внедрение так называемых «зеленых» технологий. Рассказываем, что это такое, где применяется и как подобные инициативы чувствуют себя в России.
Перспективное, но дорогое удовольствие.
«Зеленые технологии» — результат IT-решений, нацеленных на сохранение природы. Самый очевидный и доступный для понимания пример — переработка и вторичное использование материалов, очистка сточных вод, энергосбережение, а также возобновляемые источники энергии.
Внедрение «зеленых» технологий в жизнь простых людей — перспективное, но достаточно дорогое удовольствие. Например, начало использования их на стадии строительства приведет к тому, что стоимость этих работ может увеличиться на 10-15%, но в будущем они позволят снизить энергопотребление на 25% и потребление воды на 30%. За счет этого достигается экономия в оплате за электроэнергию и водоснабжение.
Как страны используют «зеленые» технологии
Яркий пример того, как экономика и экология уживаются друг с другом — Япония. Эта страна за счет внедрения государственных программ сформировала и наладила работу сразу по нескольким направлениям: низкоуглеродное производство энергии и ее рациональное потребление, энергоэффективность, замкнутый ресурсно-отходный цикл производства и потребления, продвижение экологических товаров и т.д. В итоге, Япония объявила о сокращении использования нефти на 40%, как источника энергии.
Электромобилем в Японии уже никого не удивишь. Фото — «Bloomberg».
Европа не отстает от своих азиатских партнеров: Швеция заявила, что к 2020 году планирует полностью избавиться от нефти, а также исключить из производственных процессов уголь и ядерную энергию, а Европейская комиссия анонсировала запуск программы, суть которой — сокращение выбросов в атмосферу углерода на 20% при увеличении использования возобновляемых источников энергии до 20%.
Будут ли «зелеными» технологиями пользоваться в России?
На локальном уровне «зеленые» технологии уже можно заметить в нашей стране. Вы точно не удивитесь схеме раздельного сбора мусора, когда в одну корзину выкидываете пластик, а в другую — стекло.
В южной части нашей страны, а также в некоторых других регионах вовсю работают комплексы по сбору солнечной энергии. Крупнейший из них находится в Оренбурге, построенный в рамках федеральной программы по развитию возобновляемых источников энергии. Этот комплекс обеспечивает электроэнергией порядка 10 тысяч частных домов в радиусе 40 км. Самое интересное, что батареи будут генерировать энергию даже не в солнечные дни, а экономить до 40 тысяч условного топлива — примерно 500 цистерн мазута.
И уже не говорим про постепенный переход на энергосберегающие лампы освещения, которые обладают куда большей светоотдачей и потребляют меньше электроэнергии, чем классические «лампочки Ильича». «Зеленые» технологии «крутятся» вокруг нас уже несколько лет, просто мы их не особо замечаем.
Григорьевская солнечная электростанция в Оренбуржье. Фото — сайт группы компаний «Хевел».
А как обстоят дела с «зелеными» технологиями в Нижнем Новгороде?
Приокский район. Среди непримечательных серых зданий на Корейском переулке совсем недавно вырос дом, который сразу сочетает в себе и «умные», и «зеленые» технологии.
Умный дом на Корейском переулке. Фото — сайт «Новостройки Нижнего».
Основная концепция эксплуатации этого дома заключается в использовании IT-технологий: квартиру открываешь по отпечатку пальца, все домашние дома можешь регулировать через свой смартфон или планшет, счетчики потребления электроэнергии и воды сами фиксируют показатели и отправляют в управляющую компанию. Но «умный» дом на то и умный, что также заботится об окружающей среде.
Какие «зеленые» технологии здесь применяются? Начнем с мусорных контейнеров. Они оснащены сигнализацией заполнения отходов — мусорщики вовремя приезжают во двор, поэтому проблем с переполненными баками нет. Кроме того, дом оснащен собственной газовой котельной на крыше, что позволяет жителям самим включать или выключать отопление по собственному желанию.
Система водяного теплого пола также регулируется через смартфоны самостоятельно, что способствует большой экономии ресурсов. Под фундаментом здания проложена дополнительная система для фильтрации и обеззараживания воды.
Огромное число датчиков следит за тем, чтобы не случилось непредвиденных ситуаций: умные розетки не дадут сгореть проводке, да и утечки воды не случится, ведь об этом также заботится система.
Практически все в доме на Корейском переулке можно регулировать через планшет. Фото — сайт «Дом Мечты на Корейской».
Кроме того, за освещение во дворе отвечают солнечные батареи. Да, это действительно так — близлежащие фонари питаются энергией не от районной электросети, а от установленных на крыше солнечных модулей. В целом, такие решения сильно сэкономят на потреблении энергоресурсов — по прогнозам, жители будут платить за ЖКХ меньше на 20-30%.
Это творение архитектуры — единственное в своем роде в нашем городе. Схожий проект, только масштабом коттеджного поселка, хотят сделать в Новинках, но пока это на уровне задумки.
Стоит отметить, что вопрос о внедрении «зеленых» технологий часто поднимается на конференциях и семинарах, посвященных проблемам экологии. Два года подряд проходит экофорум «Зеленый Нижний 2020», где участники (не только экологи, но и лидеры мнений, представители власти и бизнеса) демонстрируют собственные проекты по озеленению и благоустройству города, а неизменный посетителем мероприятия — мэр Нижнего Владимир Панов.
Мэр Нижнего Новгорода Владимир Панов выступает на форуме «Зеленый Нижний 2020». Фото — сайт экоцентра «Дронт»
Недавнее открытие пункта вторсырья в Автозаводском районе, а также восстановление границ Автозаводского парка и обновление Карты озелененных территорий — достижение в том числе и этого экофорума.
Рано или поздно люди придут к «зеленым» технологиям
Ситуация на нашей планете далеко не идеальная, и улучшаться ввиду постепенного исчезновения жизненных ресурсов она не будет. Поэтому тренд на сохранение природы всеми возможными способами ныне действительно актуален. Внедрение «зеленых» технологий так или иначе произойдёт во всем мире. И уже сейчас во всех сферах жизни прорабатываются варианты эффективной замены тех или иных ресурсов на менее затратные, но при этом еще и экологически чистые.
Нынешнее потребление естественных ресурсов идет в ущерб нашей планете, и следующим поколениям перейдёт уже гораздо меньший запас сырья для жизнеобеспечения. Поэтому о будущем стоит задумываться уже сейчас
среда, 22 февраля 2023 г.
КАК АЛЬТЕРНАТИВНЫЕ ИСТОЧНИКИ ПОМОГАЮТ ПОЛУЧАТЬ ЭНЕРГИЮ? ВИЭ.
Как альтернативные источники энергии помогают получать тепло и электричество.
4 года назад106,969 8 минут
ЗЕЛЁНЫЕ Технологии
Ухудшение экологии и истощение природных ресурсов заставляет задумываться о том, как получать электричество и тепло из возобновляемых источников.
В этой статье рассказываем, как работает альтернативная энергия и почему многие страны делают выбор в её пользу.
Что такое альтернативная энергия?
альтернативные источники энергии.
Энергия бывает возобновляемой (альтернативной) и невозобновляемой (традиционной).
Альтернативные источники энергии – это обычные природные явления, неисчерпаемые ресурсы, которые вырабатываются естественным образом. Такая энергия ещё называется регенеративной или «зелёной».
Невозобновляемые источники – это нефть, природный газ и уголь. Им ищут замену, потому что они могут закончиться. Ещё их использование связано с выбросом углекислого газа, парниковым эффектом и глобальным потеплением.
Человечество получает энергию, в основном за счёт сжигания ископаемого топлива и работы атомных электростанций. Альтернативная энергетика – это методы, которые отдают энергию более экологичным способом и приносят меньше вреда. Она нужна не только для промышленных целей, но и в простых домах для отопления, горячей воды, освещения, работы электроники.
Ресурсы возобновляемой энергии
Солнечный свет
Водные потоки
Ветер
Приливы
Биотопливо (топливо из растительного или животного сырья)
Геотермальная теплота (недра Земли).
Альтернативные виды энергии.
1. Солнечная энергия.
альтернативный источник энергии солнца.
Один из самых мощных видов альтернативных источников энергии. Чаще всего её преобразуют в электричество солнечными батареями. Всей планете на целый год хватит энергии, которую солнце посылает на Землю за день. Впрочем, от общего объёма годовая выработка электроэнергии на солнечных электростанциях не превышает 2%.
Основные недостатки – зависимость от погоды и времени суток. Для северных стран извлекать солнечную энергию невыгодно. Конструкции дорогие, за ними нужно «ухаживать» и вовремя утилизировать сами фотоэлементы, в которых содержатся ядовитые вещества (свинец, галлий, мышьяк). Для высокой выработки необходимы огромные площади.
Солнечное электричество распространено там, где оно дешевле обычного: отдалённые обитаемые острова и фермерские участки, космические и морские станции. В тёплых странах с высокими тарифами на электроэнергию, оно может покрывать нужны обычного дома. Например, в Израиле 80% воды нагревается солнечной энергией.
Батареи также устанавливают на беспилотные автомобили, самолёты, дирижабли, поезда Hyperloop.
2. Ветроэнергетика.
ветряные мельницы.
Запасов энергии ветра в 100 раз больше запасов энергии всех рек на планете. Ветровые станции помогают преобразовывать ветер в электрическую, тепловую и механическую энергию. Главное оборудование – ветрогенераторы (для образования электричества) и ветровые мельницы (для механической энергии).
Этот вид возобновляемой энергии хорошо развит – особенно в Дании, Португалии, Испании, Ирландии и Германии. К началу 2016 года мощность всех ветрогенераторов обогнала суммарную установленную мощность атомной энергетики.
Недостаток в том, что её нельзя контролировать (сила ветра непостоянна). Ещё ветроустановки могут вызывать радиопомехи и влиять на климат, потому что забирают часть кинетической энергии ветра – правда, учёные пока не знают хорошо это или плохо.
3. Гидроэнергия.
гидроэлектростанция.
Чтобы преобразовать движение воды в электричество нужны гидроэлектростанции (ГЭС) с плотинами и водохранилищами. Их ставят на реках с сильным потоком, которые не пересыхают. Плотины строят для того, чтобы добиться определённого напора воды – он заставляет двигаться лопасти гидротурбины, а она приводит в действие электрогенераторы.
Строить ГЭС дороже и сложнее относительно обычных электростанций, но цена электричества (на российских ГЭС) в два раза ниже. Турбины могут работать в разных режимах мощности и контролировать выработку электричества.
4. Волновая энергетика
волновая электростанция wave star energy.
Есть много способов генерации электричества из волн, но эффективно работают только три. Они различаются по типу установок на воде. Это камеры, нижняя часть которых погружена в воду, поплавки или установки с искусственным атоллом.
Такие волновые электростанции передают кинетическую энергию морских или океанических волн по кабелю на сушу, где она на специальных станциях преобразуется в электричество.
Этот вид используется мало – 1% от всего производства электроэнергии в мире. Системы тоже дорогие и для них нужен удобный выход к воде, который есть не у каждой страны.
5. Энергия приливов и отливов.
приливная электростанция.
Эту энергию берут от естественного подъёма и спада уровня воды. Электростанции ставят только вдоль берега, а перепад воды должен быть не меньше 5 метров. Для генерации электричества строят приливные станции, дамбы и турбины.
Приливы и отливы хорошо изучены, поэтому этот источник более предсказуем относительно других. Но освоение технологий было медленным и их доля в глобальном производстве мала. Кроме того, приливные циклы не всегда соответствуют норме потребления электричества.
6. Энергия температурного градиента (гидротермальная энергия)
гидротермальная станция
Морская вода имеет неодинаковую температуру на поверхности и в глубине океана. Используя эту разницу, получают электроэнергию.
Первая установка, которая даёт электричество за счёт температуры океана была сделана ещё в 1930 году. Сейчас есть океанические электростанции закрытого, открытого и комбинированного типа в США и Японии.
7. Энергия жидкостной диффузии
осмотическая станция
Это новый вид альтернативного источника энергии. Осмотическая электростанция, установленная в устье реки, контролирует смешение солёной и пресной воды и извлекает энергию из энтропии жидкостей.
Выравнивание концентрации солей даёт избыточное давление, которое запускает вращение гидротурбины. Пока есть только одна такая энергетическая установка в Норвегии.
8. Геотермальная энергия.
геотермальная станция в исландии.
Геотермальные станции берут внутреннюю энергию Земли – горячую воду и пар. Их ставят в вулканических районах, где вода у поверхности или добраться до неё можно пробурив скважину (от 3 до 10 км.).
Извлекаемая вода отапливает здания напрямую или через теплообменный блок. Ещё её перерабатывают в электричество, когда горячий пар вращает турбину, соединённую с электрогенератором.
Недостатки: цена, угроза температуре Земли, выбросы углекислого газа и сероводорода.
Больше всего геотермальных станций в США, Филиппинах, Индонезии, Мексике и Исландии.
9. Биотопливо
дрова биотопливо
Биоэнергетика получает электричество и тепло из топлива первого, второго и третьего поколений.
Первое поколение – твёрдое, жидкое и газообразное биотопливо (газ от переработки отходов). Например, дрова, биодизель и метан.
Второе поколение – топливо, полученное из биомассы (остатков растительного или животного материала, или специально выращенных культур).
Третье поколение – биотопливо из водорослей.
Биотопливо первого поколения легко получить. Сельские жители ставят биогазовые установки, где биомасса бродит под нужной температурой.
Самый традиционный способ и древнейшее топливо – дрова. Сейчас для их производства сажают энергетические леса из быстрорастущих деревьев, тополя или эвкалипта.
Плюсы и минусы альтернативной энергии.
работник изучает солнечные батареи.
Главная перспектива альтернативных источников – существования человечества даже в условиях жёсткого дефицита нефти, газа и угля.
Преимущества:
Доступность – не нужно обладать нефтяными или газовыми месторождениями. Правда, это относится не ко всем видам. Страны без выхода к морю не смогут получать волновую энергию, а геотермальную можно преобразовывать только в вулканических районах.
Экологичность – при образовании тепла и электричества нет вредных выбросов в окружающую среду.
Экономия – полученная энергия имеет низкую себестоимость.
Недостатки и проблемы:
Траты на этапе строительства и обслуживание – оборудование и расходные материалы дорогие. Из-за этого повышается итоговая цена электроэнергии, поэтому она не всегда оправдана экономически. Сейчас главная задача разработчиков снизить себестоимость установок.
Зависимость от внешних факторов: невозможно контролировать силу ветра, уровень приливов, результат переработки солнечной энергии зависит от географии страны.
Низкий КПД и маленькая мощность установок (кроме ГЭС). Вырабатываемая мощность не всегда соответствует уровню потребления.
Влияние на климат. Например, спрос на биотопливо привёл к сокращению посевных площадей для продовольственных культур, а плотины для ГЭС изменили характер рыбных хозяйств.
вторник, 21 февраля 2023 г.
ЗЕЛЁНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ - ЗАБОТА О БУДУЩЕМ. СПАСАЕМ ПРИРОДУ.
Зелёные технологии – это разные решения, которые помогают грамотно управлять ресурсами и снижать негативную нагрузку на природу.
В этой статье мы расскажем о разработках, доступных в обычной жизни. Они позволяют организовать нашу работу и быт так, чтобы внести свой вклад в очищение планеты. Но сначала перечислим общий принципы, которые учитываются при создании экологических изобретений, а потом рассмотрим виды, на которые их делят.
Общие принципы экологических технологий:
Устойчивое развитие общества и повышение общего благосостояния.
Забота о будущих поколениях.
Использование природы без истощения ресурсов.
Ответственный подход к производству товаров.
Экономия энергии в разных отраслях производства, сельского хозяйства, культуры и урбанистики.
Ослабление климатических изменений и снижение общественной уязвимости к ним.
Виды экологических технологий
современные экологические технологии.
Организация экономического сотрудничества и развития предлагает делить экотехнологии на две большие группы:
1. Технологии общего экологического управления. Во-первых, сюда входят технологии вторичной переработки, идеи Zero Waste и работа с опасными мусорными полигонами.
Во-вторых, сюда включают все технологии по очищению природных ресурсов: воды, лесов, почвы, атмосферы. Инновации в сельском хозяйстве, прогнозирование погоды, новые подходы к еде (например, растительное мясо) и даже охрану здоровья на рабочем месте.2. Альтернативная энергия. Это разработки по новым видам топлива и источникам возобновляемой энергии. В эту группу относят решения, которые повышают энергоэффективность домов, техники, транспорта, источников освещения, отопления. Например: ветряные электростанции, солнечные панели, гидроэлектростанции и геотермальные электростанции.
Ещё чистые технологии делят на эти категории:
Активные (спасательные). Они работают с острыми проблемами: выбросами вредных веществ в атмосферу или неправильной утилизацией мусора.
Профилактические. Это природоохранные законы и нормы, которые сохраняют ресурсы.
15 экологических изобретений, которые помогут спасти окружающую среду
1. Ручки из переработанных материалов и экологичные чернила
экологические технологии примеры.
Сегодня ручки делают из картонных упаковок Тетра Пак и пластиковых бутылок. Но, пожалуй, самые необычные – это ручки из отходов пшеничного производства, корпус которых сделан с добавлением соломы и отрубей.
Проблему для экологии представляют не только обычные пластиковые ручки, но и чернила. Их часто производят с добавлением продуктов нефтепереработки. Но и здесь бывают безопасные решения. Air-Ink – чернила, сделанные из загрязнённого воздуха из выхлопной автомобильной трубы.
разработки чистых технологий.
Для получения газов и сажи на трубу крепится сборщик. Потом в лаборатории из этого материала выделяют очищенный пигмент: для 30 мл чернил нужно, чтобы автомобильный двигатель работал 45 минут. Первые образцы таких маркеров раздали творческим людям – дизайнерам и художникам.
2. Экологичная обувь.
внедрение экологических технологий.
Один из способов стать ответственным потребителем – задуматься о том, что носишь. Мировые бренды одежды и обуви всё чаще заботятся о корпоративной социальной ответственности и стараются вносить вклад в экологию.
Так, Adidas сотрудничает с организацией Parley for the Oceans, которая спасает океан от загрязнения. В коллекциях бренда есть кроссовки из пластика, собранного на побережье. Сначала мусор перерабатывают в волокна, а потом из них плетут ткань, которая становится основой для верхней части обуви. По такому же принципу в Adidas делают экологичные купальники и спортивные футболки.
Кстати, некоторые марки идут в экоматериалах ещё дальше: Osklen делает обувь из остатков лососевой кожи, Matt&Nat использует старые велосипедные шины для подошв, а Bourgeois Boheme укрепляет каблуки перемолотым известняком.
3. Экокожа из растений.
развитие зеленых технологий.
Ирландский дизайнер Кармен Хиеса запустила в Филиппинах производство экологичной кожи на основе ананасовых волокон. Материал Pinatex, похожий на войлок, разрабатывали пять лет, а теперь из него делают сумки, верхнюю одежду, обувь, пояса и ремешки для часов.
Среди активных закупщиков такой кожи – Puma и Hugo Boss. А филиппинцы получают дополнительный заработок, ведь теперь фермеры знают, что делать с ананасовыми листьями, которые раньше просто гнили.
экокожа из банана.
В компании Green Banana Paper из Микронезии производят аксессуары из другого материала – бананового волокна. Дело в том, что после сбора урожая фермеры срезают часть дерева, чтобы стимулировать рост растения. Если раньше эти отходы просто разлагались на земле, то теперь из них делают водостойкий и прочный материал.
4. Вещи из бочек для виски.
часы из бочек для виски.
Обычно крепкий алкоголь выдерживают в ёмкостях из дерева. Чтобы потом бочки не валялись без дела, их придумали перерабатывать и делать массу полезных вещей. Например, Original Grain производит часы. А на часть средств, вырученных от продажи такого экологического аксессуара, компания сажает в Сенегале плодовые деревья.
5. Детская мебель из старых игрушек.
экологические чистые технологии.
Экотехнологии часто базируются на переработке пластика, но речь обычно идёт о бутылках и пищевых упаковках. Голландская компания EcoBirdy пошла дальше и решила собирать сломанные игрушки в детских садах. Так ей удалось переработать 25 тонн игрушек, из которых делают мебель для малышей: столы, стулья, шкафы и лампы в форме зверюшек.
6. Автоматы для кормления котов и собак.
экологический автомат для кормления животных.
Аппараты по приёму пластиковой или стеклянной тары давно есть в разных странах. Но именно в Турции, где все обожают животных, компания Pugedon разработала устройства по сбору мусора, которые в обмен на бутылку высыпают в миску 20 граммов корма. Работают такие автоматы на солнечной энергии.
7. Душ, который экономит воду.
Новые экологические технологии позволяют каждому поучаствовать в сбережении ресурсов. Так, стартап Nebia в США представил душевую систему, которая экономит до 70% воды в день. Разработкой занимались инженеры NASA и Tesla, а инвестировала в проект компания Apple.
Секрет в том, что вместо обычной водяной струи из душевой насадки распыляются капли. В результате за минуту вы тратите лишь 2–3 литра воды. Капельки быстрее покрывают кожу и смывают с неё грязь. Так вы не просто моетесь, а оказываетесь в облаке тёплого тумана.
8. Дома из конопли.
бетон из конопли.
Костробетон – строительный материал на основе стеблей сельскохозяйственной конопли. У него хорошая тепло- и звукоизоляция, высокая стойкость к гниению и защита от насекомых и крыс. Из конопли делают как целые коттеджи, так и небольшие хранилища для овощей и фруктов.
Несколько лет назад на рынке появился новый костробетон Hempcrete от команды Массачусетского института и дизайнера Чада Нутсена. Материал поглощает из атмосферы углекислый газ, из-за чего известь в составе конопляных блоков кальцинируется, а значит, дом со временем становится прочнее.
9. Газетная древесина.
использование зеленых технологий.
Дизайнер Мики Мейер из Нидерландов предложил с пользой применять непроданные тиражи газет, ради печати которых вырубают тонны лесов. Он придумал Newspaper Wood – спрессованный материал на основе бумаги и органического клея.
Из такой древесины выпиливают мебель и интерьерные украшения. Изделия можно спокойно сверлить, лакировать и шлифовать. Чтобы материал напоминал дерево с его оригинальным рисунком, газеты склеивают изгибами, помещая под пресс.
10. Капсула Мунди
гроб мунди
Под таким загадочным названием скрывается не что иное, как экологичный гроб. Использование деревьев в ритуальных целях сокращает долю лесов на земле. Поэтому дизайнеры из Италии Анна Чителли и Рауль Бретцель предложили создавать для захоронения людей органические капсулы из древесной стружки.
Идея кокона в том, что необычный гроб вместе с телом покойного послужит питательной основой для дерева, которое можно высадить сверху.
Породу дерева человек сможет выбрать ещё при жизни, а в первое время за саженцем будут ухаживать близкие умершего. Если эта идея станет популярной, кладбище превратится в экологичную зелёную зону.
11. Многоразовая пищевая плёнка.
зеленые технологии примеры.
Фермер из Вермонта Сара Кек, задумавшись об ущербе от пластика, разработала натуральный упаковочный материал. Bee’s Wrap – хлопчатобумажная плёнка с пчелиным воском, маслом жожоба и древесной смолой. Под тёплыми руками этот узорчатый материал становится пластичным и принимает форму любого продукта. Хранить в плёнке можно всё, кроме мяса.
Природные материалы в составе обладают антибактериальными свойствами, поэтому еда остаётся свежей. Упаковку надо чистить с мылом, и, если делать это регулярно, то Bee’s Wrap прослужит целый год. Плёнку выпускают в разных размерах, в том числе для арбузов, пирогов и хлеба.
12. Умный термостат
термостат для экономии тепла
Термостат Nest – одно из самых популярных устройств в США и Канаде с 2011 года. С его помощью экономят тепло в доме. Для управления гаджетом достаточно скачать приложение на смартфон, а потом задать нужную температуру. Термостат запоминает ваши предпочтения в разное время года и суток, а ещё будет формировать отчёты о потреблении энергии.
Новые модели Nest составляют расписание температуры в доме, автоматически отключают после вашего ухода кондиционеры, вентиляторы, увлажнители и сообщают об ошибках в системе отопления.
13. Съедобная вода в пузырьках
экологические изобретения.
Чтобы сократить производство пластиковой упаковки, лондонская компания Rocks Lab запустила проект Ooho!. Идея разработки – в безвкусной, но съедобной и экологичной упаковке для воды. Разлагается такой шарик, если его не съесть, за 4–6 недель.
При создании пузырьков используются бурые водоросли с добавлением хлорида кальция. Жидкость сначала замораживают, а потом наносят на ледяную поверхность упаковочную смесь. Даже когда вода разморозилась, она сохраняет заданную форму, поэтому её можно брать с собой. Объём таких шариков от 50 мл.
14. Пластиковые дороги.
дороги из переработанного пластика.
Голландская компания PlasticRoad делает модули из переработанного пластика и собирает из них дороги. Это проще и дешевле, чем из асфальта. Модули мало весят и легко крепятся друг к другу, а внутри таких дорог прокладывают все нужные коммуникации. Срок годности модулей – несколько десятков лет, а потом их можно разобрать и снова переработать.
15. Ловушка для пластика в океане и «Морское ведро»
применение зеленых технологий.
Ещё одно изобретение от голландцев, которое помогает собирать мусор в океане. Это специальная ловушка U-образной формы с поплавками. Она захватывает мусор на поверхности воды, который потом грузят на корабль-мусоровоз и отправляют на переработку. Планируется, что для сбора всего океанского пластика нужно около 60 таких ловушек и 20 лет.
ведро для сбора мусора в океане.
А это «морское ведро» придумали два серфера, которых очень волнует вопрос экологии. За один раз оно собирает около 20 кг мусора, а ещё фильтрует воду от масла или нефти. Серферы тестировали разработку около 4 лет и говорят, что в него ни разу не попало ни одно живое существо.
понедельник, 20 февраля 2023 г.
ПЕРЕРАБОТКА МУСОРА.
Чем занимается: производит фандоматы для приема пластиковых бутылок, жести, TetraPak и аналогов.
Стадия производства: Активная. Фандоматы уже стоят в крупных торговых сетях в России, Белоруссии и Казахстане.
Средства на развитие: личные вложения и частные инвестиции.
Один из самых надежных способов сортировки мусора для дальнейшей переработки — фандоматы. Это механизированные аппараты, которые принимают вторсырье, а взамен предоставляют сдавшему купон на скидку или возвращают часть денег от стоимости товара. Такой механизм активно применяется в Европе: предположим, вы купили бутылку воды за два евро, но при сдаче пустой тары получили обратно 20 центов.
В России такая система раздельного сбора практически не применялась: можно было купить и установить либо европейские аппараты, либо китайские, но стоили они дороже, а сервисного обслуживания внутри страны не было. Однако в 2019 году российская компания EcoPlatform начала производить фандоматы для сбора пластиковых бутылок и алюминиевых банок и фактически заняла свободную нишу.
Фото: ecoplatform.ru
Получилось у «Экоплатформы» даже лучше, чем у европейских конкурентов: фандоматы дружат с программами лояльности магазинов и вместо неэкологичных бумажных купонов на скидку клиенты получают бонусы. Сейчас аппараты компании стоят в некоторых магазинах «ВкусВилла», «Ленты», «Перекрестка» и Globus, стартап также развивается в Белоруссии и Казахстане. Выручка компании в 2020 году составила почти 124 миллиона рублей. В фандоматы «Экоплатформы» уже сдали три миллиона бутылок, цель компании — миллиард.
«До недавнего времени я сам не знал, что проблема мусора стоит так остро, но идеями заботы об окружающей среде быстро увлекаешься, — рассказал основатель компании Максим Каплевич «Экосфере». — Мусор касается каждого, все его не любят. Но важно понимать, что ни одну проблему нельзя решить в благотворительной плоскости. А вот если найти правильную бизнес модель, то может получиться».
Сейчас компания зарабатывает не только на продаже и предоставлении в аренду фандоматов, но и на сдаче мусора в пункты приема. На прошедшем Петербургском международном экономическом форуме EcoPlatform представила свою новую разработку — фандоматы для приема TetraPak и аналогов, так что количество вторсырья, которое в России можно будет сдать в аппараты для приема тары, вскоре вырастет.
воскресенье, 19 февраля 2023 г.
ЗЕЛЕНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ. ВИЭ.
Главные надежды в решении острейших экологических проблем (к ним относятся и ресурсные) возлагаются сегодня на технологические прорывы. В последние годы развитые страны переориентируют свое развитие на реализацию стратегии экологически ориентированного роста, одной из главных составляющих которой становятся «зеленые» технологии. В этот процесс все больше вовлекаются и развивающиеся экономики. России следует значительно усилить внимание к этим аспектам развития, чтобы не упустить очередную кардинальную трансформацию глобальной экономики.
Что такое «зеленые» технологии?
В последние годы в условиях реализации стратегии экологически ориентированного роста развитые страны ускоренными темпами развивают «зеленые» технологии. Важнейшими стимулами роста служат различные меры государственной политики, а также новые возможности, открывающиеся перед бизнесом на экологическом рынке, который быстро растет под влиянием спроса со стороны потребителей (так называемые «кнут» и «пряник»).
Как и в случае с экологическим рынком и другими подобными определениями, не существует единого определения понятия «зеленых», или экологически чистых (экологических), технологий. Общий подход предполагает достижение их главной цели – снижения негативного воздействия на окружающую среду, например, за счет уменьшения количества отходов, повышения энергоэффективности, улучшения дизайна для сокращения объема потребляемых ресурсов.
Согласно классификации Организации экономического сотрудничества и развития (ОЭСР), «зеленые» технологии охватывают следующие сферы:
общее экологическое управление (управление отходами, борьба с загрязнением воды, воздуха, восстановление земель и пр.);
производство энергии из возобновляемых источников (солнечная энергия, биотопливо и пр.), смягчение последствий изменения климата, снижение вредных выбросов в атмосферу, повышение эффективности использования топлива, а также энергоэффективности в зданиях и осветительных приборах.
Фактически «зеленые» технологии охватывают все сферы экономики: энергетику, промышленность, транспорт, строительство, сельское хозяйство и т.д. В настоящее время они внедряются во всю цепочку деятельности компаний, включая, помимо производства, потребление, менеджмент и методы организации производства.
Экологические технологии, как правило, позволяют значительно снизить потребление ресурсов, расширить использование побочных продуктов. Так, современные холодильники потребляют на 75% меньше электричества, чем их аналоги в 1975 г. при 20%-ном повышении мощности, в частности, благодаря улучшенной изоляции и более эффективным системам охлаждения. Воздушный транспорт в развитых странах использует на 50–60% меньше энергии в расчете на одного пассажира по сравнению с началом 1970-х годов, а грузовой транспорт – на 10–25% меньше топлива на тонну-километр. Более эффективной становится добыча нефти и газа: если раньше попутный газ сжигался в факелах, то сегодня он активно используется; передовые технологии позволяют в течение длительного времени эксплуатировать даже старые нефтяные месторождения. В «зеленом» строительстве не только повторно используются строительные материалы, но утилизируется мусор, применяются новые изолирующие материалы и альтернативные источники энергии, отработанный теплый воздух идет на отопление и пр.
Среди главных сфер разработки «зеленых» технологий ключевой является энергетика. Основные направления ее «экологизации» – повышение энергоэффективности и развитие новых источников энергии, в первую очередь возобновляемых.
Наиболее простыми и эффективными методами снижения потребления энергии и решения других экологических проблем становятся применение технологий, ориентированных на улучшение теплоизоляции зданий, использование более легких материалов в транспортных средствах, снижение утечек воды в муниципальных системах, а также совершенствование методов хранения сельскохозяйственной продукции. В сущности, любые меры по снижению ресурсоемкости в использовании материалов и дизайне могут оказать существенное влияние на окружающую среду. Например, крупнейшая американская розничная компания Wal-Mart поставила перед своими поставщиками задачу сократить упаковку на 5% в 2008–2012 гг. Учитывая, что годовой доход компании составляет 400 млрд долл., это существенный показатель, достижение которого может весьма ощутимо повлиять на экологию: потребуется меньше ресурсов для производства упаковки, топлива для перевозки облегченных грузов и пр.
Структура и география.
К преимуществам внедрения «зеленых» технологий относятся улучшение окружающей среды и здоровья людей, сбережение ресурсов, повышение эффективности производства, а значит, конкурентоспособности выпускаемой продукции. Для России это особенно актуально.
«Размытость» определений не позволяет оперировать точными статистическими данными по «зеленым» технологиям, скорее речь идет об оценках масштабов их развития, базирующихся на различных подходах. Так, по оценке ОЭСР, доля государственных расходов на исследования и разработки (ИиР) в области энергетики и защиты окружающей среды в общем бюджете на ИиР в 2008 г. в среднем в странах-членах организации превысила 5%, в ЕС была более 7%. Наибольший показатель отмечался в Новой Зеландии (почти 14%), Японии и Республике Корея (12–13% в 2010 г.). Менее 2% государственного бюджета приходится на экологические технологии в США, России, Швейцарии и Израиле. Однако в абсолютных показателях США занимают второе место (3,7 млрд долл.) после Японии (4,2 млрд долл.). Быстрее всего растут вложения в ИиР в сфере производства биотоплива второго поколения (среди наиболее перспективных разработок – целлюлозное и биодизельное топливо на основе водорослей), в технологии «интеллектуальных сетей», осветительного оборудования, высокотемпературных сверхпроводников и в области развития солнечной энергетики.
В целом ряде развитых стран действуют масштабные государственные планы и программы стимулирования разработки экологических технологий и инноваций, создаются специальные исследовательские центры и фонды. Значительным стимулом развития «зеленых» технологий служат стандарты, налоги, субсидии и другие меры государственной политики. Так, седьмая рамочная программа научно-технологических мероприятий ЕС на 2007–2013 гг. предусматривает выделение 10 млрд евро на развитие экологически чистых технологий. В США действует множество программ, направленных на поощрение развития природоохранных технологий.
Тенденцией последних лет становится повышенное внимание к экологическим технологиям быстроразвивающихся стран. Например, значительные суммы на их разработку выделяются в Китае и Индии. В настоящее время в Китае действуют более 1600 государственных инкубаторов и научных парков, большинство из которых вовлечены в проекты по разработке экологически чистых технологий. Благодаря этому Китай занимает одну из лидирующих позиций в мире по патентам в шести основных областях, включая ветровую энергетику, производство биотоплива и экологически чистое использование угля.
Важную роль в проведении научных исследований и разработок играют частные компании (включая малый и средний бизнес), которые рассматривают их в качестве возможности повысить эффективность производства и, как следствие, свои конкурентные преимущества. Так, подавляющая часть глобальных инвестиций в экологически чистые технологии, которые в 2006–2008 гг. выросли на 60% до 148,4 млрд долл., приходилась на частные компании. Значительную активность в этой области проявляют венчурные компании. Финансово-экономический кризис, оказавший негативное влияние на венчурные инвестиции, в значительно меньшей степени затронул «зеленые» проекты. По данным компании «Cleantech», венчурные и корпоративные инвестиции в экологически чистые технологии выросли в 2011 г. до 8,99 млрд долл.
Один из основных показателей развития «зеленых» технологий – патентная активность. В 2000-е годы значительный рост демонстрировали технологии по смягчению последствий изменения климата. Наибольшими темпами увеличивалось число патентов в сфере возобновляемой энергетики и контроля над загрязнением воздуха. Так, по сравнению с 1997–1999 гг. число патентов в сфере солнечной энергетики выросло в три раза. Намного медленнее растет число патентных заявок в области хранения энергии и переработки материалов. В изобретательской деятельности в области производства энергии из возобновляемых и неископаемых источников по-прежнему лидируют европейские страны: в конце 2000-х годов на них приходилось 37% патентов в этой сфере, за ними следовали США и Япония. Китай в этом виде патентов занял восьмое место. В отдельных сферах основными разработчиками выступают другие страны. Например, США имеют ведущие позиции по числу патентов в области производства электрических и гибридных автомобилей, Нидерланды – по энергоэффективности в зданиях и осветительных приборах.
На первоначальном этапе развитие «зеленых» технологий может быть весьма затратным, однако в дальнейшем, как показывают исследования, «озеленение» может обеспечить не только увеличение природного капитала, но и более высокий уровень ВВП.
По данным исследовательской компании «Plunkett Research», доходы компаний от продаж «зеленых» технологий в 2010 г. составили более 2 трлн долл. К 2020 г., по прогнозам, они вырастут до 8,33 трлн долл.
Основная часть «зеленых» технологий сосредоточена в относительно небольшом числе стран, при этом разные страны специализируются на тех или иных видах технологий. Технологии по борьбе с водным и воздушным загрязнением, по управлению отходами активно развиваются в странах ОЭСР: в Австралии – по борьбе с загрязнением воды, в Дании – по возобновляемой (в первую очередь ветровой) энергетике, в Германии – по борьбе с загрязнением воздуха, в Испании – по солнечной энергетике. Значительный прогресс в разработке «зеленых» технологий отмечается также в странах БРИИКС: Бразилия, Россия, Индия, Индонезия, Китай, ЮАР разрабатывают технологии по управлению отходами, контролю над загрязнением воды и возобновляемой энергетике.
В перспективе ожидается дальнейшее ускоренное развитие широкого спектра экологически чистых технологий. По оценкам экспертов стратегической консалтинговой компании «Roland Berger», экологические технологии станут лидирующими в развитии мирового хозяйства в XXI веке. К наиболее острым глобальным экологическим проблемам сегодня относят изменение климата, доступ к качественной воде и другим ресурсам, а также утрату биоразнообразия, поэтому можно предположить, что развитие технологий будет направлено на их решение.
По мнению экспертов, в первую очередь будут развиваться технологии, направленные на повышение эффективности транспортных средств и строительных материалов. Новые методы производства, по всей вероятности, будут объединять ряд технологий, таких как нано-, био- и информационные технологии; будет по-прежнему прослеживаться тенденция к миниатюризации продукции. Прорывы ожидаются в области создания устройств хранения энергии, что играет особую роль в развитии возобновляемой энергетики, так как позволяет запасать и использовать эти виды энергии спустя некоторое время. Отсутствие таких возможностей сегодня серьезно ограничивает прогресс в этой области. Большие надежды возлагаются на биотехнологии (особенно в области восстановления окружающей среды, включая ее очистку от тяжелых металлов и химикатов), нанотехнологии в сельском хозяйстве и энергетике (например, в производстве светодиодов, нанопокрытия для хранения и производства энергии, а также в зданиях) и т.д. Прогнозируется дальнейшее развитие технологий по использованию природного газа в качестве топлива для транспорта, включая легкорельсовый (трамвай, монорельс).
Преимущества и недостатки «зеленых» технологий.
По уровню развития «зеленых» технологий во многих сферах Россия значительно отстает от развитых стран. Доля России в общем числе «зеленых» патентов в мире составляет менее 1%.
К преимуществам внедрения «зеленых» технологий относятся, в первую очередь, улучшение окружающей среды и здоровья людей, сбережение ресурсов, повышение эффективности производства, а значит, конкурентоспособности выпускаемой продукции. Для России это особенно актуально.
Вместе с тем серьезным вопросом является экономическая эффективность разработки и применения «зеленых» технологий, что во многом зависит от конкретной сферы. На первоначальном этапе развитие «зеленых» технологий может быть весьма затратным, однако в дальнейшем, как показывают исследования, «озеленение» может обеспечить не только увеличение природного капитала, но и более высокий уровень ВВП. Это во многом зависит от проводимой государством политики, призванной сглаживать различия в ценах на «коричневые» (технологии, характеризующиеся высоким уровнем загрязнения окружающей среды) и «зеленые» технологии. Именно высокая цена на электромобили до сих пор служит одним из главных сдерживающих факторов развития этого сектора. Несмотря на значительные дотации, доля электромобилей в общих продажах автомобилей на рынке Западной Европы до сих пор не превышает 1%.
Среди других важных ограничений внедрения «зеленых» технологий стоит отметить следующие:
недостатки регулирования этой сферы (не только в России, но и в развитых странах);
длительность процесса их разработки и внедрения зачастую при непредсказуемых результатах (что влияет на решения компаний);
сложность перестройки громоздкой энергетической и транспортной инфраструктуры;
дефицит квалифицированных исследователей и управленцев;
психологическая неготовность людей к серьезным переменам в бизнесе и частной жизни.
Тем не менее развитые (и некоторые быстроразвивающиеся) страны переориентируют свою политику на «зеленое» развитие, стимулируют разработку и внедрение экологических технологий, нацеливают образовательные программы на формирование экологического сознания, проводят широкие информационные кампании.
«Зеленые» технологии в России
Современный «зеленый» технологический уровень в России вряд ли можно охарактеризовать как высокий, к тому же экологические технологии у нас развиваются неравномерно в разных областях. Это происходит по многим причинам, в том числе в силу особенностей исторического развития страны, глубокого экономического кризиса 1990-х годов, особенностей экономической структуры и политики.
По уровню развития «зеленых» технологий во многих сферах Россия значительно отстает от развитых стран. Доля России в общем числе «зеленых» патентов в мире составляет менее 1%. По расходам на «зеленые» ИиР, а также числу патентов в основных «экологических» областях (загрязнение воздуха и воды, управление отходами) Россия уступает многим не только развитым странам, но даже Китаю и Индии. Очень низкий уровень расходов на ИиР отмечается в российских компаниях. Еще более серьезные проблемы возникают при внедрении экологических технологий.
Согласно впервые опубликованному в 2012 г. Всемирным фондом дикой природы (WWF) и компанией «Cleantech» рейтингу стран, в которых созданы наиболее благоприятные условия для развития нового бизнеса в сфере экологически чистых технологий, Россия оказалась на последнем месте – вместе с Саудовской Аравией, Румынией, Грецией и Турцией. Среди лидеров рейтинга – Дания, Израиль, Швеция, Финляндия и США. В исследовании тридцать восемь крупнейших развитых стран оценивались по пятнадцати показателям, характеризующим состояние инновационной деятельности в сфере «зеленых» технологий в стартапах, соотнесенное с размерами страны. Рейтинг показывает, в каких странах могут быть созданы такие компании в ближайшие десять лет. Проведенный анализ показал, что Россия имеет неудовлетворительные позиции во всех сферах «зеленых» инноваций, за исключением частного финансирования исследований и разработок. В частности, для нашей страны характерны слаборазвитая общая инновационная и предпринимательская культура, низкий спрос на возобновляемую энергию.
В последние годы в России наблюдается активизация технологической деятельности в рамках реализации идеи инновационной экономики. Принимаются новые программы, планы и законы. В частности, в начале 2012 г. правительство одобрило проект Указа Президента РФ «Об основах государственной политики в области экологического развития Российской Федерации до 2030 года», в котором обозначена необходимость перенаправления экономики в сторону экологически ориентированного роста. Среди прочих мер документ определяет необходимость разработки и внедрения инновационных ресурсосберегающих и экологически безопасных технологий.
В то время как в развитых странах уже развернута кампания по стимулированию развития экологически чистых технологий, в России этот процесс только начинается. Отставание во многом связано с низким уровнем спроса со стороны компаний и граждан. Однако в последние годы проявилась тенденция к росту спроса и инвестирования, в первую очередь в солнечную энергетику, энергосбережение и в разработку электромобилей.
Развитие экологических технологий в России имеет большие перспективы в случае реализации намеченных планов, особенно учитывая российский потенциал в области развития макротехнологий (ядерная энергетика, энергетическое оборудование, коммуникации и др.), лазерных, нано-, биотехнологий и др. Растут инвестиции в экологические инновации, в том числе и со стороны российского бизнеса, создаются «институты развития» инновационной экономики. Вместе с тем, учитывая все более выраженную направленность мирового развития, можно утверждать, что, несмотря на риторику последнего времени, в нашей стране делается явно недостаточно для ликвидации отставания в данной сфере от передовых в этом отношении стран.
пятница, 17 февраля 2023 г.
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ДЕШЕВЫЕ БАТАРЕИ.
Дешевые батареи из избыточных материалов.
Экологические пессимисты уверены в том, что у нас недостаточно материалов, необходимых для электрификации всего. Рано или поздно у нас закончатся литий, никель и кобальт! Но не стоит забывать, что люди довольно хорошо решают проблемы, с которыми сталкиваются. Исследователи из Массачусетского технологического института разработали батарею из экономичных распространенных материалов, обладающих высокой плотностью энергии. При этом, такие батареи будут дешевле в производстве по сравнению с батареями на основе лития. Некоторые говорят, что это открытие сможет изменить мир.
Сегодняшние литий-ионные батареи имеют ряд проблем: дорогие материалы, легковоспламеняющиеся электролиты, шанс короткого замыкания батареи.
В поисках дешевого решения ученые решили испробовать алюминий для одного электрода, а для другого они выбрали еще один дешевый материал, серу, которая, по их словам, «часто является побочным продуктом таких процессов, как переработка нефти». В качестве электролита была выбрана поваренная соль.
Согласно исследованию, опубликованному в журнале Nature, «оценочная стоимость данной батареи Al-S всего 8,99 долларов США за кВтч, что составляет 12–16% от стоимости сегодняшних литий-ионных батарей». При этом такой аккумулятор можно зарядить за считанные минуты.
«Аккумулятору также не потребуется активная система охлаждения, что абсолютно критично для литий-ионных аккумуляторов большого формата. Чрезвычайно важно, что расплавленный солевой электролит термически стабилен и не летуч в диапазоне рабочих температур и выше 500 ° C. Отмечается, что его невосприимчивость к тепловому разгону и возгоранию делает этот химический состав батареи особенно привлекательным для электромобилей».
Однако, данный состав также «идеален для установок, размер которых необходим для питания одного дома или малого и среднего бизнеса». В мире электрификации всего проблема заключается в пиковой нагрузке. Подобные батареи могут сбрить пики и помочь справиться с прерывистостью.
Хотя было бы преждевременно предполагать, что это изобретение изменит мир, оно определенно демонстрирует то, насколько быстро человечество адаптируется под новые условия и решает свои проблемы.
ВСЁ ЗА СОРЕНО ПЛАСТИКОМ.
пластиком со всего мира.
Больше всего пластика — из соседних стран — России (32%), Норвегии (16%) и Германии (8%). Пять процентов пластика оказалось из США, Китая, Кореи, Бразилии.
Такие данные содержатся в исследовании учёных из немецкого Института Альфреда Вегенера. Учёные также выяснили, что мусор происходит более чем из 25 стран, некоторые из них находятся в южном полушарии.
С 2016 по 2021 год вместе с туристами-волонтёрами они собирали и анализировали мусор, выброшенный на 14 отдалённых пляжах Шпицбергена. За пять лет туристы, посещавшие архипелаг, собрали больше более 23 000 единиц мусора — это около 1620 килограммов. Более 80 % из общего объёма был пластик.
На части мусора сохранились этикетки и опознавательные знаки, и так учёным удалось понять страну происхождения. Пластиковый мусор и микропластик могут приплывать на Шпицберген с океаническими течениями, а также попадать с судов.
Учёные отмечают, что для решения проблемы загрязнения срочно необходимы глобальные меры — эффективное и юридически обязательное соглашение по пластику. Российский Гринпис полностью это поддерживает: чтобы защитить наш мир от распространения пластика, который уже проник на дно Марианской впадины, вершину Эвереста, в организмы людей и животных, государствам совместно необходимо принять сильный договор о пластике, который должен охватить полный жизненный цикл пластика — от добычи сырья для изготовления товара до его утилизации. Только так можно сохранить природу и здоровье людей и животных.
Над таким договором уже работает международное сообщество: в прошлом году состоялся первый раунд переговоров о глобальном соглашении. Следующая встреча представителей разных стран пройдёт с 29 мая по 2 июня в Париже. Гринпис будет следить за её ходом, чтобы избежать принятия слабого договора, который окажется бесполезным и не сможет решить проблему пластикового загрязнения.
четверг, 16 февраля 2023 г.
ПОСТУПЛЕНИЕ ЗЕЛЁНОЙ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ.
Поступление «зелёной» электроэнергии в распредсети «Волгоградэнерго» выросло на 43% в 2022 годуВ 2022 году в распределительные сети филиала ПАО «Россети Юг» – «Волгоградэнерго» от возобновляемых источников электроэнергии (ВИЭ) поступило 467 млн кВт*ч электроэнергии. Это на 43% или 200 млн кВт*ч больше, чем в 2021 году.
В общей структуре отпуска в сеть доля «зеленой» энергетики в 2022 г. составила 5,4% против 2,3% в 2021 году.
За прошлый год объем поступления электроэнергии в сети волгоградского филиала от ветряной генерации составил 262 млн кВт*ч. Рост более, чем на 70% связан с вводом в эксплуатацию в четвертом квартале 2021 года первой в зоне ответственности филиала ветроэлектростанции – Котовской ВЭС мощностью 88,2 МВт. Также вырос и объем поставок солнечной генерации, составив 32 млн кВт*ч. Рост почти на 60% обеспечила Нефтезаводская солнечная электростанция мощностью 20 МВт. До ввода ее в эксплуатацию в конце 2021 года поступление солнечной электроэнергии в сеть филиала осуществлялось исключительно от Волгоградской солнечной электростанции мощностью 10 МВт.
В Волгоградской области в числе возобновляемых источников электроэнергии работают две СЭС и одна ВЭС. Развитие ВИЭ-генерации в регионе позволяет не только снизить нагрузку на окружающую среду, но и повысить надёжность и качество поставки энергоресурса жителям, промышленным и социальным объектам.
Поделиться…
ЗЕЛЁНАЯ ЭНЕРГИЯ АСТРАХАНИ В 2022 ГОДУ.
В 2022 году доля солнечной электроэнергии в отпуске в сеть «Астраханьэнерго» составила почти 9%За 2022 год в распределительную сеть филиала «Россети Юг» – «Астраханьэнерго» поступило 289 млн кВт*ч электроэнергии от солнечных электростанций (СЭС).
Такой объём эквивалентен потреблению электроэнергии жителями Камызякского, Икрянинского, Приволжского, Лиманского, Харабалинского и Ахтубинского районов Астраханской области в течение одного года.
Доля солнечной электроэнергии в общей структуре отпуска в сеть астраханского филиала «Россети Юг» за 2022 год составила почти 9%.
Астраханская область входит в число регионов с наиболее развитой альтернативной энергетикой. В настоящее время в области ВИЭ-генерация представлена 13 солнечными электростанциями, девять из которых передают «зеленую» энергию в сети «Россети Юг». Их мощность составляет 225 МВт.
МИРОВОЙ ОКЕАН--ДЛЯ ЧЕЛОВЕКА КЛАД.
Сколько рыбы в океане?
Мировой океан — для человека настоящий клад, с которым по настоящему ещё только предстоит «разобраться». До сих пор все полагали, что океанские запасы мезопелагических рыб, доминирующих среди остальных близких видов, оцениваются цифрой 1000 млн тонн. Немало, но команда учёных из Испанского национального исследовательского совета (Spanish National Research Council, CSIC) пришла к выводу, что оценка рыбной биомассы занижена, как минимум, в десять раз. Результаты акустических наблюдений, проведённых в ходе кругосветной экспедиции, опубликованы в журнале Nature Communications.
Мезопелагические рыбы — общее название видов, обитающих в сумеречной зоне океана на глубине 200-1000 метров. Они — самые многочисленные позвоночные биосферы. Несмотря на это, в знаниях об обитателях глубин до сих пор немало пробелов.
Участники проекта CSIC «Экспедиция Маласпина» (Malaspina Expedition) во главе с Карлосом Дуарте (Carlos Duarte) совершили кругосветное плавание, обогнув планету между 40о с.ш. и 40о ю.ш. Пройдя 32 тысячи морских миль, путешественники регулярно исследовали глубины от 200 до 1000 метров.
По словам Дуарте, экспедиция «предоставила нам уникальную возможность оценить запас мезопелагических рыб в океане». Уникальность состояла в том, что до сих пор рыбные запасы оценивались по результатам траления. Однако, недавно выяснилось, что рыбы способны находить сети и избегать их. Таким образом, трал оказался неподходящим инструментом для «рыбной переписи».
Исследователь Ксавье Иригойен (Xabier Irigoyen) рассказал, что «биомасса мезопелагических рыб (а следовательно, и общая рыбная биомасса), по крайней мере в десять раз выше, чем считалось ранее». По мнению учёного этот результат имеет огромное значение для понимания процессов движения углерода в океане.
Мезопелагические рыбы по ночам поднимаются в верхние слои океана для кормления, в то время как светлое время суток предпочитают проводить в глубине, прячась от хищников. Такое поведение ускоряет транспортировку органических веществ. Ежедневная вертикальная миграция рыб образует своеобразный биологический насос, удаляющий углекислоту из атмосферы. Вместо того, чтобы медленно погружаться на глубину, углерод быстро перевозится рыбами и выпускается с испражнениями на глубинах нескольких сотен метров.
По мнению учёных, выведение органики с поверхности может частично объяснять неожиданное микробное дыхание, зафиксированное в этих слоях океана. Таким образом мезопелагические рыбы выступают в качестве связующего звена между планктоном и высшими хищниками, играя ключевую роль в снижении содержания кислорода на глубине.
Алексей Норкин.
среда, 15 февраля 2023 г.
САМОЕ ПРОСТОЕ ПО УМЕНЬШЕНИЮ ВЫБРОСОВ УЛЕРОДА.
Самое простое решение по сокращению выбросов углерода.
Автор: Natali
Самое простое решение по сокращению выбросов углерода.Facepla.net последние новости экологии
В этот понедельник лидеры со всего мира собрались в Париже с целью достижения глобального соглашения по борьбе с катастрофическим изменением климата. Для того, чтобы достичь этой цели они должны увести мир от ископаемых видов топлива, но как быстро это может произойти еще неизвестно.
В то время, как переход от ископаемых видов топлива, загрязняющих окружающую среду диоксидом углерода, к последним технологиям возобновляемых источников энергии должен произойти как можно быстрее, существует еще один инструмент, который не следует недооценивать.
Это тропические леса.
Мы не испытываем недостатка в причинах, по которым тропические леса должны быть сохранены и восстановлены. Они являются домом для многих видов животных и растений, которые не могут выжить в другом месте. Но леса также играют важную роль в секвестрации углерода, это легкие планеты, который очищают от последствий ископаемого топлива.
В статье, опубликованной в Nature Climate Change на прошлой неделе, эксперты по вопросам климата из организаций Rainforest Trust и Woods Hole Research Center подсчитали, что сохранение и восстановление тропических лесов поможет сократить выбросы углекислого газа на половину.
Хорошо известно, что леса являются важным поглотителем углерода, но сейчас, области тропических лесов только способствуют выбросам в связи с их вырождением и вырубкой.
В статье определены следующие пути, которые помогут изменить ситуацию и помочь тропическим лесам вновь начать помогать поглощать углерод.
Во-первых, если вырубка лесов остановится, то вместе с этим не будет выбросов от вырубки деревьев и огневого земледелия.
Во-вторых, леса, которые в настоящее время восстанавливаются после прошлых повреждений смогут улавливать углерод гораздо более высокими темпами-около 3 гигатонн углерода в год (молодой лес гараздо быстрее поглощает углерод).
Это может быть трудным решением, ведь существует компромисс между преимуществами секвестрации углерода и каким-либо новым назначением для используемой земли, будь то инфраструктура или сельское хозяйство. Но авторы считают, что, если восстановить 500 млн акров земли, которые в настоящее время не используются продуктивно, они смогли бы изолировать около 1 Гт углерода ежегодно в течение многих десятилетий в будущем.
Авторы дают понять, что тропические леса могут только помочь преодолеть переход к возобновляемым источникам энергии будущего и предотвратить катастрофические уровни потепления (более 2 градусов C) во время такого перехода. Это отчасти потому, что поглощение углерода лесом замедляется по мере взросления самого леса. И еще также потому, что если глобальное потепление будет продолжаться с такой же скоростью, то более высокие температуры и другие изменения в окружающей среде, смогут нанести вред тропическим леса, победив их природные способности к восстановлению.
Хорошей новостью является то, что сохранение тропических лесов может быть реализовано быстрее, чем другие технологические прорывы, но здесь также много работы, которая должна быть сделана.
понедельник, 13 февраля 2023 г.
ЗЕЛЁНАЯ ЭНЕРГИЯ В РОССИИ.
На 28% выросло поступление «зелёной» электроэнергии в распределительные сети «Ростовэнерго»В распределительные сети филиала ПАО «Россети Юг» – «Ростовэнерго» от возобновляемых источников электроэнергии (ВИЭ) в 2022 году поступило 1,9 млрд кВт*ч электроэнергии, что на 28% больше, чем в 2021 году.
Рост обусловлен более ветреной погодой и вводом в строй в середине 2021 года Марченковской ветроэлектростанции. В общей структуре отпуска в сеть доля «зеленой» энергетики в прошлом году составила 14% против 11% по итогам 2021 года.
Всего в 2022 году объем поставок электроэнергии ветряной генерации составил 1,5 млрд кВтч, гидрогенерации – 399 млн кВтч. В настоящее время в Ростовской области «зеленая» энергетика представлена шестью ветропарками и одной гидроэлектростанцией.
Поделиться…
суббота, 11 февраля 2023 г.
ЗЕЛЁНЫЕ ИНВЕСТИЦИИ.
«Зеленые» инвестиции «Оренбургнефти» превысили 10 млрд рублей за пять летКомпания «Оренбургнефть» (входит в нефтедобывающий комплекс «Роснефти») с 2018 по 2022 годы направила на реализацию природоохранных и природовосстановительных мероприятий более 10 млрд рублей.
Предприятие на системной основе реализует программы повышения надежности трубопроводов, рационального использования ПНГ, рекультивации земель, повышения энергоэффективности, сохранения водных ресурсов и биоразнообразия, обеспечивает мониторинг окружающей среды.
Трубопроводная сеть «Оренбургнефти» составляет свыше 5,8 тыс. км. Контроль состояния инфраструктуры обеспечивается в том числе за счет реализации программы по диагностике и экспертизе промышленной безопасности трубопроводного парка. На мероприятия по повышению надежности трубопроводов предприятие направило за пять лет более 3 млрд рублей, всего за отчетный период было отремонтировано и заменено 475 км трубопроводов.
«Оренбургнефть» обеспечивает постоянный контроль экологической обстановки в районах нефтедобычи и прилегающих территориях: проводится мониторинг состояния атмосферного воздуха, почвы, подземных и поверхностных вод. Например, сотрудники предприятия провели более 5,8 тыс. анализов грунта.
«Оренбургнефть» проводит утилизацию промышленных отходов с применением современных технологий. Получаемая в результате рециклинга вторичная продукция вновь вовлекается в технологический процесс.
Благодаря выполнению мероприятий программы энергосбережения предприятие с 2018 по 2022 годы сэкономило более 390 млн кВт*ч и получило экономический эффект 1,3 млрд рублей.
Специалисты «Оренбургнефти» с 2018 по 2022 годы выпустили в бассейны рек Волга и Урал более 425 тыс. мальков ценных пород рыб: сазана, стерляди и толстолобика. Кроме того, сотрудники предприятия принимают активное участие в экологических проектах и акциях по озеленению и уборке территорий, волонтеры организуют флешмобы и велопробеги, проводят экологические уроки для молодежи. Традиционными для нефтяников стали такие мероприятия как сбор макулатуры, батареек и пластиковых крышек.
Справка:
АО «Оренбургнефть» – один из крупнейших добывающих активов «Роснефти» в Приволжском федеральном округе. Производственные объекты предприятия расположены в Оренбургской и Самарской областях. «Оренбургнефть» ведет добычу на Покровском, Сорочинско-Никольском, Пронькинском и других месторождениях. Система энергетического менеджмента предприятия сертифицирована по национальному и международному стандартам.
четверг, 9 февраля 2023 г.
РАЗВИТИЕ ЗЕЛЁНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ РОССИИ И ЗА РУБЕЖОМ.
Развитие зеленой энергетики в России и за рубежом. Достижения и перспективы.
Описание:
В последнее десятилетие резкий рост производства электроэнергии с помощью нетрадиционных возобновляемых источников энергии становится общим трендом для многих развитых и развивающихся стран мира. Каковы реальные масштабы внедрения ВИЭ в энергетике? Какое место возобновляемая энергетика занимает в производстве электроэнергии за рубежом и в России и что можно ожидать в ближайшей перспективе? Для ответа на данные вопросы был проведен анализ данных статистических служб Европейского союза и сведений, формируемых органами государственной статистики России и Минэнерго России, планов и прогнозов отраслевых организаций. Представляем результаты проведенного исследования.
Развитие зеленой энергетики в России и за рубежом
достижения и перспективы
Н. В. Антонов – канд. эконом. наук, начальник отдела электропотребления и топливно-энергетических балансов ООО «ЭТС-Энерго»
М. Ю. Евдокимов – канд. геогр. наук, доцент, доцент кафедры экономической и социальной географии географо-экологического факультета Московского государственного областного университета
В. А. Шилин – канд. эконом. наук, доцент кафедры электроэнергетических систем НИУ «МЭИ»
В последнее десятилетие резкий рост производства электроэнергии с помощью нетрадиционных возобновляемых источников энергии становится общим трендом для многих развитых и развивающихся стран мира. Каковы реальные масштабы внедрения ВИЭ в энергетике? Какое место возобновляемая энергетика занимает в производстве электроэнергии за рубежом и в России и что можно ожидать в ближайшей перспективе? Для ответа на данные вопросы был проведен анализ данных статистических служб Европейского союза и сведений, формируемых органами государственной статистики России и Минэнерго России, планов и прогнозов отраслевых организаций. Представляем результаты проведенного исследования1.
Развитие зеленой энергетики в России и за рубежом достижения и перспективы
Доля ВИЭ в общем мировом энергобалансе
В последнее десятилетие резкий рост производства электроэнергии с помощью нетрадиционных возобновляемых источников энергии становится общим трендом для многих развитых и развивающихся стран мира. Однако оговоримся, что, несмотря на пристальное внимание в мире к ВИЭ и при их впечатляюще высоких темпах роста в отдельных макрорегионах и странах, доля ВИЭ в общем мировом энергобалансе остается пока небольшой.
Так, по данным МЭА, в 2006 году вклад ВИЭ (без гидроэнергии) составил в общем производстве энергоресурсов 10 %, к 2016 году эта доля увеличилась лишь до 11,4 % (причем подавляющую часть в этих объемах занимали биотопливо и отходы – 94 % в 2006 году и 86 % в 2016 году). Практически весь прирост произошел за счет увеличения доли НВИЭ (без гидроэнергии) с 0,63 до 1,64 % (в производстве электроэнергии их доля увеличилась соответственно с 3,7 до 8,4 %). И это несмотря на то, что процесс внедрения ВИЭ был поддержан вливаниями бюджетных средств и повышенной оплатой электроэнергии конечными потребителями в размере многих сотен миллиардов долларов, а также агрессивной пропагандой в изданиях, начиная с научных и кончая массовыми. В отдельных же макрорегионах и странах доля ВИЭ более значительна, особенно она велика в европейских странах.
ВОЗОБНОВЛЯЕМАЯ ЭНЕРГЕТИКА
Федеральный закон от 26 марта 2003 года № 35-ФЗ «Об электроэнергетике» (ст. 3) понятие «возобновляемая энергетика» трактует следующим образом: «возобновляемые источники энергии – энергия солнца, энергия ветра, энергия вод (в том числе энергия сточных вод), за исключением случаев использования такой энергии на гидроаккумулирующих электроэнергетических станциях, энергия приливов, энергия волн водных объектов, в том числе водоемов, рек, морей, океанов, геотермальная энергия с использованием природных подземных теплоносителей, низкопотенциальная тепловая энергия земли, воздуха, воды с использованием специальных теплоносителей, биомасса, включающая в себя специально выращенные для получения энергии растения, в том числе деревья, а также отходы производства и потребления, за исключением отходов, полученных в процессе использования углеводородного сырья и топлива, биогаз, газ, выделяемый отходами производства и потребления на свалках таких отходов, газ, образующийся на угольных разработках».
Генерация электроэнергии на основе ВИЭ в странах ЕС
По данным Евростата, производство зеленой электроэнергии в странах Европейского союза (ЕС, 28 стран) с 2006 по 2017 годы выросло почти в 4 раза (до 674,3 млрд кВт•ч) и достигло 20,5 % от общего производства электроэнергии (рис. 1). Установленная мощность электростанций на основе ВИЭ (без ГЭС) достигла почти 320 ГВт, увеличившись за указанный период в 4,4 раза2. Из-за случайного характера изменения метеофакторов коэффициент использования установленной мощности (КИУМ) составил всего лишь 24 %, причем за указанный период он снизился почти на 3 п. п. В то же время КИУМ традиционных тепловых электростанций составил 57 %, хотя тоже снизился, причем весьма существенно – почти на 6 п. п., и негативную роль в этом сыграл интенсивный ввод ВИЭ.
Динамика производства электроэнергии электростанциями, использующими ВИЭ и биотопливо, в ЕС
Рисунок 1.
Динамика производства электроэнергии электростанциями, использующими ВИЭ и биотопливо, в ЕС (28 стран)
Источник: составлено авторами по данным Евростата
Если в начале рассматриваемого периода в структуре производства электроэнергии на основе ВИЭ (без ГЭС) преобладали ветер (48 %) и первичное биотопливо (более 28 %), то в настоящее время это ветер (почти 54 %) и солнце (18 %), а первичное биотопливо оттеснено на третье место с долей 14 % (рис. 2 и 3). Причем 20 % установленной мощности солнечных панелей, по сути дела, являются микроэлектростанциями – это установки до 20 кВт.
Динамика структуры производства электроэнергии электростанциями, использующими ВИЭ и биотопливо, в ЕС
Рисунок 2.
Динамика структуры производства электроэнергии электростанциями, использующими ВИЭ и биотопливо, в ЕС (28 стран)
Источник: составлено авторами по данным Евростата
В 2016 году на территории ЕС лидерами в применении ВИЭ (без ГЭС) являлись Дания (около 52 % от общего потребления электроэнергии в стране), Португалия (несколько более 30 %) и Германия (28 %). Что касается доли ВИЭ (без ГЭС) в производстве электроэнергии в стране, то лидерами были Дания (более 70 %), Литва (49 %) и Германия (30 %).
Укрупненная структура производства электроэнергии в 2017 году электростанциями, использующими ВИЭ и биотопливо, в ЕС
Рисунок 3.
Укрупненная структура производства электроэнергии в 2017 году электростанциями, использующими ВИЭ и биотопливо, в ЕС (28 стран)
Источник: составлено авторами по данным Евростата
Необходимо отметить, что процесс внедрения ВИЭ за рубежом сам по себе не пошел бы активно ввиду экономической нецелесообразности: стоимость 1 кВт•ч, получаемого от ВИЭ, гораздо выше, чем от традиционных источников энергии. Поэтому требуются завышенные тарифы на производимый с помощью ВИЭ киловатт-час для поддержания функционирования генерирующих мощностей с их использованием3.
Генерация зеленой электроэнергии в России
Давно известно, что применение ВИЭ в условиях России (без искусственно созданных преференций со стороны государства) может быть эффективно в локальных, изолированных энергосистемах с высокой себестоимостью производства электроэнергии. В них установки с использованием ВИЭ конкурируют в основном с электростанциями на крайне дорогом жидком (дизельном) топливе. В настоящее время, по данным Росстата, производство электроэнергии на дизельных электростанциях (ДЭС) страны установленной мощностью 9,6 ГВт достигает почти 4,8 млрд кВт•ч. Какая-то часть этого объема производства электроэнергии может быть потенциально приемлема для внедрения ВИЭ без того, чтобы получать компенсацию через бюджет либо «нагружать» тариф для потребителей с целью компенсации избыточных затрат на их строительство и эксплуатацию.
В нашей стране станции на ВИЭ традиционно занимали и занимают незначительное место, несмотря на все попытки их внедрения. Лишь в последние два-три года процесс внедрения резко ускорился в связи с принятием постановления Правительства РФ № 449 о механизме стимулирования использования ВИЭ в новой редакции4. Помимо критериев отнесения источников энергии к возобновляемым, этим постановлением был утвержден статистический и законодательный ценз для малых ГЭС – их установленная мощность не должна превышать 25 МВт.
Всего в 2018 году, по данным Росстата, в стране эксплуатировалось 182 электростанции с использованием ВИЭ (с малыми ГЭС – 254 станции). Выработка электроэнергии на основе ВИЭ составляла:
• в 2014 году около 720 млн кВт•ч (вместе с малыми ГЭС – почти 1,8 млрд кВт•ч);
• в 2018 году 1 377 млн кВт•ч (с малыми ГЭС – более 2,7 млрд кВт•ч)2.
То есть за пять лет выработка электроэнергии увеличилась почти в два раза. Установленная мощность станций выросла в 2,2 раза: с 413 до 913 МВт (до 1 295 МВт с учетом малых ГЭС) (табл. 1).
Таблица 1
Динамика показателей работы электростанций на основе использования ВИЭ, включая малые ГЭС, на территории России
Однако КИУМ в связи с изменением структуры выработки электроэнергии на разных типах станций снизился с 0,20 до 0,17 и почти в два раза уступает уровню КИУМ в зарубежных странах (см. выше). Учет малых ГЭС в общей структуре не только нивелирует это снижение, но более того – меняет тренд к снижению на противоположный, при котором КИУМ возрастает в 1,2 раза.
Основная выработка электроэнергии на основе ВИЭ и малых ГЭС сосредоточена в настоящее время в Южном и Северо-Кавказском федеральных округах, причем в ЮФО две трети производства электроэнергии приходится на территорию Крыма с доставшимися в наследство от Украины солнечными электростанциями (рис. 4).
Дифференциация производства электроэнергии на основе ВИЭ и малыми ГЭС по территории Российской Федерации
Рисунок 4.
Дифференциация производства электроэнергии на основе ВИЭ и малыми ГЭС по территории Российской Федерации в 2018 году.
Источник: составлено авторами по данным Росстата, АО «Геотерм»
Как следует из табл. 1 и рис. 5, основное изменение в структуре выработки электроэнергии в рассматриваемый период – резкое увеличение, с 9,8 до 27,2 %, доли СЭС (при снижении доли ГеоТЭС с 25,2 до 16,1 %). При этом преобладание доли малых ГЭС в выработке сохранилось, хотя и существенно снизилось (на 8 п. п.).
Электроэнергия на основе биотоплива и ТБО
Согласно информации МЭА, в России энергии на основе биотоплива генерируется крайне мало: 32 млн кВт•ч в 2016 году. Учет выработки электроэнергии станциями с использованием ТБО и биогаза российскими органами статистики специально не ведется. Но о том, что производство ими электроэнергии не так уж и мало, можно судить по выработке электроэнергии московскими станциями, которыми генерируется от 220 до 250 млн кВт•ч.
Структура производства электроэнергии электростанциями, использующими ВИЭ, и малыми ГЭС в России
Рисунок 5.
Структура производства электроэнергии электростанциями, использующими ВИЭ, и малыми ГЭС в России в 2014 и 2018 году.
Источник: составлено авторами по данным Росстата, АО «Геотерм»
Данные Росстата о получаемой энергии при сжигании топливной древесины не позволяют судить о ее форме (тепловая, электрическая или совместно). А между тем ее расход при этом существенный – в 2017 году 229 тыс. т у. т., в 2018 году 225 тыс. т у. т. Одновременно форма 4-ТЭР свидетельствует о потреблении в 2018 году 85 тыс. т у. т. биотоплива для производства электроэнергии на ТЭС общего пользования и ДЭС, что эквивалентно получению ориентировочно 200–210 млн кВт•ч при обычном КПД тепловых электростанций (35 %).
Несмотря на то, что органы статистики формировали сводные данные по «утилизации (захоронению) ТБО», оценка энергетических эквивалентов сжигаемого мусора в условиях России затруднена. Так, опыт общения со специалистами мусоросжигающих заводов Москвы в рамках работы по формированию ежегодного топливно-энергетического баланса столицы5 показал, что эти предприятия рассматривают ресурсы ТБО как объект для уничтожения, а не утилизации в целях получения электрической и тепловой энергии, которые выступают лишь в качестве побочных продуктов этого процесса. Соответственно, теплотворная способность самого мусора в данном случае не оценивается. Вероятно, играет свою роль и качество поступающих на спецзаводы отходов, которые, не будучи надлежащим образом отсортированы, имеют достаточно низкую и сильно варьирующую теплотворную способность. Таким образом, на основе этих отрывочных сведений трудно получить связную, полную картину потребления возобновляемого биотоплива и ТБО на электростанциях России и выработки на этой основе электроэнергии.
Перспективы использования ВИЭ в России
В 2009 году распоряжением Правительства РФ6 установлен целевой показатель доли ВИЭ (кроме ГЭС установленной мощностью более 25 МВт) в общей выработке электроэнергии в России, который должен был бы составить в 2020 году 4,5 %7. В реальности в 2018 году он оказался на уровне 0,09 % в границах Единой энергосистемы России (ЕЭС)8, а в целом по стране с учетом децентрализованной зоны производства электроэнергии – 0,12 %. Достижение данного целевого показателя перенесено на 2024 год, хотя очевидно, что и к этому времени показатель не будет достигнут.
В пользу такого мнения свидетельствует то, что, по данным ОАО «Администратор торговой системы оптового рынка электроэнергии» (АТС), по результатам отбора проектов ВИЭ в 2018–2019 годах совокупно было принято 42 проекта на 1 127 МВт мощности: 909 МВт на солнечной генерации, 220 МВт ветрогенерации, 48 МВт малой гидрогенерации (с датами начала поставки мощности на 2019–2024 годы). Такой объем вводов вряд ли даст прирост выработки электроэнергии более чем на 1,7 млрд кВт•ч. Вместе с проектами, отобранными АТС в 2017 году, а также с существующими мощностями ВИЭ выработка электроэнергии на основе использования ВИЭ может составить ориентировочно 8,5–9,0 млрд кВт•ч, то есть не выше 0,8 % от ожидаемой выработки электроэнергии в ЕЭС России в 2024 году (1 139 млрд кВт•ч).
В свою очередь, последняя по времени Схема и программа развития единой энергетической системы России на 2019–2025 гг. (СиПР ЕЭС)9, содержащая перспективные планы строительства электростанций на основе использования ВИЭ и биотоплива, демонстрирует несколько более оптимистичную картину (табл. 2).
Таблица 2
Объемы и структура вводов генерирующих объектов в пределах ЕЭС по типам на территории страны в период 2019–2025 годов
Планируется, что в зоне ЕЭС России суммарная мощность новых вводов электростанций на основе ВИЭ и биотопливе (дословно «с высокой вероятностью реализации») составит в период 2019–2025 годов 4,7 ГВт10, а с учетом малых ГЭС – почти 4,9 ГВт. Возможно, к ним добавятся еще вводы мощностей ВЭС на 1,4 ГВт, которые имеются в планах «собственников по строительству генерирующего оборудования» и пока «не учитываются в расчетах режимно-балансовой ситуации в ЕЭС» на указанные годы. Фактически это означает, что они имеют меньшую вероятность реализации (см. табл. 2), чем первые (например, по ним нет заключенных договоров по поставке мощности). Общая же выработка уже работающих и новых электростанций с использованием ВИЭ, включая электростанции на ТБО, и малых ГЭС может достигнуть в 2025 году примерно 15 млрд кВт•ч (1,3 % от общей выработки) при установленной мощности 7,6 ГВт. Объемы выработки электроэнергии сместятся по сравнению с существующим положением (рис. 5) в сторону ВЭС и СЭС (рис. 6).
Структура производства электроэнергии электростанциями, использующими ВИЭ, и малыми ГЭС в России
Рисунок 6.
Ожидаемая структура а) установленной мощности и б) производства электроэнергии ВИЭ и малыми ГЭС по территории Российской Федерации в 2025 году.
Источник: составлено авторами по данным Росстата, ПАО «РусГидро» и Минэнерго России
Таким образом, объемы использования ВИЭ и малых ГЭС резко увеличатся, причем отнюдь не в изолированных и удаленных районах, где их применение оправданно в первую очередь. При кратном увеличении объемов применения рассматриваемых электростанций во всех федеральных округах11 произойдет дальнейшая их концентрация на юге страны. По планам, на территории Южного и Северо-Кавказского федеральных округов будет сосредоточено почти 64 % установленной мощности и более 62 % общей выработки электроэнергии, тогда как в 2018 году – соответственно 49 и менее 55 % (рис. 7). Пятерку лидеров по установленной мощности сформируют: Ростовская область (16,5 % от итога), Крым (15,2 %), Ставропольский и Краснодарский края (соответственно 8,8 и 7,7 %), Ульяновская область (5,4 %), вместе – более половины совокупной мощности. А с Мурманской, Астраханской и Оренбургской областями на них придется ровно две трети установленной мощности и примерно столько же выработки электроэнергии с использованием ВИЭ.
Ожидаемое размещение мощностей объектов генерации на основе ВИЭ и малых ГЭС по территории Российской
Федерации в 2025 году.
Рисунок 7.
Ожидаемое размещение мощностей объектов генерации на основе ВИЭ и малых ГЭС по территории Российской Федерации в 2025 году.
Источник: составлено авторами по данным Росстата, ПАО «РусГидро» и Минэнерго России
Проблема спроса на электроэнергию
Планируемые к вводу мощности электростанций на ВИЭ и малых ГЭС будут существовать в условиях текущего и перспективного крайне низкого роста спроса на электроэнергию12 и избытка мощностей в ЕЭС страны, который достигает в последние годы, по разным оценкам, включая СиПР ЕЭС, огромной цифры: 20–30 ГВт. Такой избыток возник в основном из-за ошибок в прогнозе спроса на электроэнергию и мощность в процессе реформирования электроэнергетики России, завышенных прогнозных оценок роста экономики страны в государственных стратегических документах13. Необходимо учитывать, что все затраты на строительство и эксплуатацию избыточных мощностей, а также очень высокие затраты на новые электростанции на ВИЭ, которые добавятся к этим избыткам, в итоге включаются в тариф на электроэнергию, по которому будут вынуждены платить конечные потребители, в том числе через бюджет страны (тоже конечный потребитель).
Об объемах планируемых затрат на источники генерации с использованием ВИЭ свидетельствуют следующие цифры, приводимые в СиПР ЕЭС: инвестиции в строительство электростанций всех типов в прогнозных ценах (с учетом НДС) за период 2019–2025 годов в зоне ответственности ЕЭС России составят почти 1,6 трлн руб., из них более четверти (!) придется на ввод СЭС и ВЭС (4,4 ГВт). И это притом что их участие в приросте выработки электроэнергии будет минимальным (10–12 %). В свою очередь, по данным ассоциации «НП Совет рынка», стоимость электроэнергии, произведенной в 2018 году ветроустановками, составила 8,97 руб./кВт•ч, объектами солнечной генерации – 9,05 руб./кВт•ч и биогазовыми станциями – 9,60 руб./кВт•ч. Это дороже средневзвешенной цены электрической энергии, произведенной на традиционных источниках, почти в 4,5 раза. Самая дешевая электроэнергия оказалась у единственного генерирующего источника, работающего на биомассе (Вологодская область), – 3,78 руб./кВт•ч, что также в 1,8 раза превышало средневзвешенную цену электрической энергии, произведенной на традиционных источниках.
В связи с этим, по нашему мнению, по-прежнему остается открытым вопрос о необходимых масштабах и эффективности широкого применения ВИЭ в электроэнергетике обжитых и имеющих избытки мощности регионов России. Возможно, имеет смысл не форсировать практически повсеместное развитие ВИЭ на сегодняшней элементной базе, а дождаться в ближайшие несколько лет принципиальных изменений в технологии производства электроэнергии на основе ВИЭ и ее аккумуляции, как это произошло в случае внедрения энергоэффективных источников света (Россия «перепрыгнула» этап внедрения компактных люминесцентных ламп и перешла сразу к массовому внедрению кратно более эффективных светодиодных примерно с той же ценой).
1 В исследовании рассматривались генерирующие электроэнергию мощности, связанные с использованием: а) энергии солнца, ветра, глубинных слоев земли, энергии океана (приливов и отливов); нередко, чтобы выделить в энергобалансах компоненту (а), применяют наименование «нетрадиционные возобновляемые источники энергии»; б) первичного (природного, в первую очередь дров) и вторичного органического топлива (вместе – биотоплива) и отходов. К объемам производства энергии возобновляемыми источниками относят и гидроэлектростанции (ГЭС). Статистика в основном оперирует данными по всем ГЭС либо только по крупным. Малые ГЭС, которые позиционируются как новые, нетрадиционные ВИЭ, нередко статистикой подробно не рассматриваются. Поэтому в каждом рассматриваемом случае особо оговаривается учет малых ГЭС в составе тех или иных данных.
2 Для сравнения: установленная мощность всех электростанций России составляла на конец 2018 года примерно 266 ГВт.
3 Так было с самого начала широкого внедрения ВИЭ, продолжается и в настоящее время.
4 Постановление Правительства РФ от 28 мая 2013 года № 449 «О механизме стимулирования использования возобновляемых источников энергии на оптовом рынке электрической энергии и мощности» (в редакции постановления Правительства РФ от 28 февраля 2017 года № 240).
5 Антонов Н. В., Агафонова Ю. В., Чичеров Е. А, Шилин В. А.Топливно-энергетический баланс – основа перспективного прогнозирования. Энергобаланс Москвы. // Энергосбережение. 2020. № 5.
6 Распоряжение Правительства РФ от 8 января 2009 года № 1-р «Основные направления государственной политики в сфере использования возобновляемых источников энергии на период до 2020 г.».
7 Эта доля была принята без проведения серьезных технико-экономических обоснований на макро- и мезоуровне уровне, можно назвать данную оценку экспертной.
8 По данным отчета АО «СО ЕЭС» за 2018 год, общая выработка электроэнергии станциями на ВИЭ, работающими в централизованной зоне, составила 976,2 млн кВт•ч.
9 Утверждена приказом Минэнерго России от 28 февраля 2019 года № 174.
10 Общая мощность СЭС и ВЭС с учетом уже работающих в централизованной зоне составит на конец 2025 года в ЕЭС России 5,42 ГВт.
11 Кроме УрФО, практически свободного от этих источников генерации.
12 За последнее десятилетие ежегодный темп прироста спроса на электроэнергию в ЕЭС России составил 0,64 %, а в период 2019–2025 годов ожидается на уровне 1,3 %.
13 Например, в Концепции долгосрочного социально-экономического развития Российской Федерации, разработанной Минэкономразвития России в 2008 году (утв. Распоряжением Правительства РФ от 17 ноября 2008 года № 1662-р).
Подписаться на:
Сообщения (Atom)