🔋 Распространение литий-ионных аккумуляторов стало одним из драйверов инвестиций в поиск эффективных решений по их утилизации.

📈 Объем венчурных инвестиций в этой сфере увеличился с $500 млн в 2021 г. до более чем $1,4 млрд в 2023 г., из них 60% приходилось на переработку и повторное использование накопителей энергии, а остальные 40% – на извлечение лития, кобальта, меди и редкоземельных металлов из отработанных литий-ионных батарей.

🐴 Пони-шахтёр по прозвищу «Мелкий Тик» (Little Tick). Снимок сделан в 1913 году. Согласно статистике, в Великобритании в конце XIX века горнякам помогало около 200 тысяч таких трудяг.

🔋 Скорость внедрения электрической «тяги» на транспорте зависит, в том числе, от наличия инфраструктуры для быстрой смены литий-ионных аккумуляторов, т.е. мощностей, позволяющих заменить разряженную батарею с той же легкостью, что и батарейку в старом аудиоплеере.

Наибольшее распространение подобная инфраструктура пока что получила в сегменте двух- и трехколесных транспортных средств (в том числе мопедов и мотоциклов), тогда как в сегменте грузовиков и легковых автомобилей она только начинает находить применение.

👆Продажи электромобилей в различных странах мира в 2021-2023 гг.

🚙 На левой шкале отображено количество проданных электромобилей, на правой – доля электромобилей в общей структуре продаж авто, а красным, зеленым и серым отмечены доли различных производителей в продажах электромобилей: красным цветом обозначены китайские производители, зеленым – «национальные» производители; а серым – производители из третьих стран.

Как видно, китайские производители электромобилей доминируют на рынках электрических авто в Таиланде, Бразилии и Индонезии; «национальные» производители – на рынках Индии, Турции и Вьетнама, а производители из третьих стран – на рынках Мексики и Малайзии.

👆Суточный объем выработки электроэнергии на газовых ТЭС в США в период с 2019 по 2024 гг.

💪 9 июля 2024 г. объем электрогенерации из газа достиг 6,9 тераватт-часа (ТВтЧ) – максимальной отметки за всю историю наблюдений, сопоставимой с годовым объемом потребления электроэнергии на Кипре (5,4 ТВтЧ в 2023 г.).

👆Средние издержки на добычу меди, никеля и кобальта – металлов, использующихся в «новой» энергетике, в том числе в производстве накопителей энергии.

💰 Если в добыче меди свыше половины издержек приходится на оплату труда и закупку топлива, электроэнергии и реагентов (которые используются в добыче металлов), то в добыче кобальта и никеля важная часть расходов приходится на рентные выплаты, а также переработку первичного сырья.

💰 Глобальные капзатраты на добычу металлов для «новой» энергетики – в том числе лития, меди, никеля и кобальта – в 2022 г. увеличились на 30%, а в 2023 г. – еще на 10%, превысив отметку в $50 млрд в год.

Микроорганизмы для производства биогаза

👍 Биогаз – экологически чистое биотопливо, применяемое уже несколько десятилетий. Основным горючим компонентом в составе биогаза является метан, получаемый при разложении органических материалов смешанными микробными сообществами в анаэробных условиях. Процесс образования биогаза проходит в четыре стадии: гидролиз, ацидогенез, ацетогенез и метаногенез.

👉 В процессе гидролиза биополимеры расщепляются микроорганизмами на промежуточные продукты, главным образом сахара, аминокислоты и жирные кислоты. Хотя состав микробного сообщества варьируется в зависимости от сырья и особенностей технологии гидролиза, все такие сообщества должны обеспечивать экспрессию ферментов для расщепления лигноцеллюлозы и/или крахмала, белков и липидов. В рамках Сценария ЧНВ лигноцеллюлозная биомасса обладает характеристиками потенциального сырья для производства биогаза. Соответственно, целлюлолитические бактерии относятся к наиболее важным микроорганизмам для гидролиза лигноцеллюлозной биомассы, в особенности такие представители типа Firmicutes, как Clostridiaceae и Ruminococcaceae.

✊ В процессе ацидогенеза и ацетогенеза метаболиты гидролиза подвергаются дальнейшему разложению на летучие жирные кислоты (ЛЖК), ацетат, спирты, CO2 и H2 под воздействием ацидогенных и ацетогенных бактерий, принадлежащих главным образом к Chloroflexi, Firmicutes, и Proteobacteria. В процессе метаногенеза CH4 образуется либо из ацетата, либо из H2 и CO2 метаногенными архебактериями, к каковым относятся представители порядков Methanomicrobiales, Methanosarcinales и Methanobacteriales.

💪 Хотя биогаз применяется уже на протяжении нескольких десятилетий, механизм кооперации внутри микробных сообществ, обеспечивающий производство биогаза, все еще требует изучения с помощью новейших молекулярных методов, включая метагеномику, метатранскриптомику и зондирование стабильными изотопами. В сфере синтетической биологии имеется большой потенциал создания новых штаммов и сообществ микроорганизмов, что позволит cовершенствовать производство биогаза на основе микробиологических технологий.

https://www.tg-me.com/globalenergyprize/7423

💸 Мировые расходы на геологоразведку критически важных металлов для «новой» энергетики – в том числе лития, меди, никеля и кобальта – в 2023 г. выросли на 15%, превысив $6 млрд.

👉 Свыше половины расходов приходится на геологоразведку меди, которая не только используется в солнечных панелях, но и является основным материалом для линий электропередач (ЛЭП).

💪 Согласно прогнозу Rystad Energy, к 2030 г. общемировая протяжённость ЛЭП увеличится на треть – с нынешних 86 млн км до 104 млн км. Роль драйвера будет играть масштабный ввод ВИЭ, который приведет к увеличению нагрузки на сеть и, как следствие, потребует модернизации действующих и строительства линий электропередач.

🖼 «Нефтяные скважины на Каспии в Баку». Уильям Симпсон, 1886 год.

👆Карта городов с наиболее высокой плотностью «умных» сетей, позволяющих оптимизировать использование изолированных источников электроэнергии.

💪 Лидерами развития отрасли являются Китай, США и страны ЕС; при этом распределенная генерация получает всё большее распространение в Индии, Бразилии, Австралии и ведущих странах Ближнего Востока.

🚐 Рентабельность крупнейших в мире производителей электромобилей, легковых авто и грузовиков на ДВС, запчастей, шин, а также лицензиаров технологий для транспорта.

💸 Этот показатель отражает, какой процент от выручки остается компаниям отрасли без учета налогов, процентов по кредитам и амортизации.

👉 По оценке Kept, для производства легковых авто, электромобилей и грузовиков характерен примерно одинаковый уровень рентабельности (11-13%). Наибольшей рентабельностью в отрасли отличается производство шин (в том числе из-за возможности поставок для различных видов транспорта), а наименьшей – выпуск запчастей.

👆 Соотношение капзатрат к выручке крупнейших 137 мировых нефтегазовых компаний в I квартале 2024 г. превысило 60%, достигнув максимума с начала пандемии COVID-19.

🇨🇳 Установленная мощность ветровых и солнечных генераторов в Китае по итогам первого полугодия 2024 г. впервые превысила мощность угольных электростанций.

👉 Однако в структуре генерации по-прежнему доминирует твердое топливо: если на долю угля в 2023 г. в КНР приходилось 60,7% выработки электроэнергии, то на долю «ветра» и «солнце» – в общей сложности лишь 15,5%, в том числе из-за зависимости ВИЭ от погодных условий.

Организмы для производства биотоплива. Дальнейшие перспективы

💪 Биотопливо – незаменимый источник возобновляемой энергии. В целом, рост объемов его производства не только дает человечеству больше энергоресурсов, но и помогает ограничивать выбросы CO2 и сдерживать потепление климата. По оценкам МЭА, доля современной биоэнергетики в совокупном объеме предложения энергоресурсов вырастет с нынешних 6% до 13% в 2030 г. и до 18% в 2050 г. Биотопливо перспективно как источник энергии будущего, однако остаются проблемы, которые необходимо решить. Экономическая эффективность – один из важнейших факторов, сдерживающих масштабное производство биотоплива. Постоянные усилия, направленные на улучшение энергетических организмов, позволят снизить себестоимость производства биотоплива и повысить его ценность как конечного продукта. Такие усилия будут включать:

1️⃣ Видовой отбор микроорганизмов для производства биотоплива с опорой на всестороннюю оценку характеристик штаммов, в том числе таких, как эффективность конверсии сырья, адаптивность к промышленным условиям и способность генерировать биотопливо;
2️⃣ Селекция штаммов микроорганизмов в опытно-промышленных условиях и усиление эффективности штаммов путем долгосрочной адаптивной эволюции;
3️⃣ Улучшение показателей конверсии сырья в биотопливо путем совместного культивирования штаммов, обладающих взаимодополняющими полезными свойствами;
4️⃣ Комбинированное производство энергетических продуктов и продукции с высокой добавленной стоимостью на основе современных биотехнологий и технологий сепарации для снижения производственных затрат и повышения стоимости конечной продукции;
5️⃣ Разработка с помощью методов синтетической биологии новых биоэнергетических продуктов с более высокой удельной энергоемкостью по сравнению с существующими видами топлива.

https://www.tg-me.com/globalenergyprize/7432

👆Годовой ввод мощности ветровых и солнечных генераторов в КНР в 2011-2024 гг.

📈 Ввод мощности солнечных панелей в Китае в последние годы превышает ввод мощности ветроустановок, в том числе из-за удешевления технологий: среднемировая стоимость ввода солнечных панелей в период с 2011 по 2022 гг. снизилась на 80%, достигнув $876 за киловатт (кВт) мощности.

👉 Для сравнения: аналогичный показатель для наземных ветроустановок снизился чуть более чем на 40%, до $1274 на кВт, согласно данным IRENA.

Слова классика

- Ничто так не обесценивает научную работу, как стремление добиться результата ради денег.

Айзек Азимов