Крупнейшее в истории исследование Мирового океана выявило районы с высоким потенциалом для энергии течений

🇺🇸 Группа ученых из Университета Флориды Атлантик провела самое масштабное в истории исследование по определению районов Мирового океана, наиболее подходящих для получения электроэнергии из морских течений. Целью работы было выяснить, где именно сила океанических течений настолько велика и стабильна, что может стать местом для производства чистой и возобновляемой энергии. Для этого исследователи проанализировали данные, собранные за несколько десятилетий с помощью дрейфующих буев, размещенных в разных частях Мирового океана, в первую очередь, в Индийском, а также в Атлантическом и Тихом. Всего в океанах действует около 1250 таких буев: они не зависят от ветра, свободно движутся по течению, непрерывно измеряют скорость и направление потока воды и передают данные через спутник.

👉 За время исследования было собрано и обработано около 43 миллионов измерений. Это дало возможность рассчитать так называемую плотность энергии, то есть определить, сколько потенциальной электроэнергии содержится в каждом квадратном метре воды в разных частях океана. Такой анализ позволил впервые с высокой точностью выявить участки с наибольшим энергетическим потенциалом. Самыми перспективными были признаны районы у побережья Сомали, Кении, Танзании, Мадагаскара и Южной Африки. В некоторых местах плотность мощности достигала от 500 до 2500 ватт на квадратный метр — эти значения превышают порог, используемый для классификации ветроэнергетических ресурсов как «отличных».

🤔 Для наглядности: среднестатистическое небольшое домохозяйство в Южной Африке потребляет около 730 ватт электроэнергии. Это означает, что всего один квадратный метр океанской поверхности с такой плотностью энергии мог бы покрывать его потребности. Такие показатели делают морскую энергию потенциально очень выгодным и экологически чистым решением для африканских стран, особенно на фоне климатических изменений и необходимости перехода к ВИЭ.

❗️ Тем не менее ученые подчеркивают, что для полноценной реализации таких проектов нужны дополнительные исследования. В частности, по Индийскому океану доступен более короткий исторический ряд данных: измерения здесь ведутся с 1994 года, тогда как в Тихом — с 1979 года. Кроме того, некоторые участки с высоким потенциалом расположены на глубине более 1000 метров, что технически затрудняет установку подводных турбин. Однако есть и такие зоны, где мощные течения находятся ближе к берегу и на глубине до 100 метров — это делает их более подходящими для начального внедрения технологий.

📰 Материал доступен на сайте «Глобальной энергии»

Эпоха водяных мельниц. До изобретения электричества энергия воды была важнейшим двигателем прогресса. Первые водяные мельницы появились ещё в Древнем Риме и Вавилоне, а в Средние века они стали основой европейской экономики.

Эти мельницы не только перемалывали зерно, но и пилили древесину, поднимали воду для ирригации, а позже — приводили в движение механизмы фабрик. Особенно впечатляющим было развитие водяной энергетики в Китае, где сложные гидротехнические системы использовались для орошения и производства.

Водяные мельницы — прообраз современных ГЭС. Они доказали, что вода — мощный и возобновляемый источник энергии.

#ВодяныеМельницы #Энергетика #Гидроэнергия #ГЭС

«Зеленая повестка» в красной зоне. Часть I

🤝 «Глобальная энергия» спрашивает своих экспертов о проблематике глобального энергоперехода. Вопрос первый: Как вы оцениваете актуальность «зеленой повестки» в контексте развития нефтегазовой отрасли?

🎙 Сергей Филатов: Тема «зеленой повестки» в нефтегазовой отрасли остается крайне актуальной, если рассматривать ее с точки зрения внедрения экологичных технологий непосредственно в процесс добычи. Речь, например, о таких решениях, как безамбарное бурение, утилизация шламов и эффективное использование попутного нефтяного газа. Все это можно назвать «зеленым» направлением внутри самой отрасли. Если же рассматривать зеленую повестку как полную замену ископаемых ресурсов на возобновляемые источники, то этот сценарий, скорее всего, возможен только в перспективе нескольких десятилетий. Даже при постепенном снижении роли нефти и газа они останутся важными элементами мирового энергобаланса.
Если говорить о нулевых выбросах, то нефть и газ, конечно, не могут быть полностью безвредными. Но принципиальное значение имеет то, как именно ведется их добыча и переработка – а в этом плане прогресс за последние 40-60 лет огромен. В том же секторе нефти с каждым днем создаются возможности для полезного использования всех побочных продуктов, многие из которых еще недавно считались опасными и загрязняющими окружающую среду. Например, попутный нефтяной газ, растворенный в нефти, раньше просто сжигался и выбрасывался в атмосферу. Сейчас в отдельных случаях уровень его использования достигает 99,9%! Или, например, подтоварные воды, которые образуются при добыче. Мы вовлекаем их в технологический цикл и ищем в них полезные компоненты. Так что безотходность производства – это вопрос технологического подхода и способности находить ценность даже в побочных продуктах.

🎙 Генадий Шмаль: Когда в мире только разгорался ажиотаж вокруг так называемой «зеленой повестки», я уже тогда говорил, в том числе на высоком уровне, что разговоры о конце эпохи нефти преждевременны. До конца нынешнего века нефть, газ, а в определенной степени и уголь будут оставаться основой мировой энергетики. Мы уже видим, как излишняя увлеченность зелеными лозунгами сменяется более трезвым, прагматичным подходом. Это, конечно, не значит, что не нужно заниматься развитием альтернативных источников – нужно! Но рассчитывать, что солнце и ветер быстро решат все энергетические проблемы… Помню, в советское время на одном из заседаний правительства министр энергетики Анатолий Майорец сказал: «Тот, кто думает, что все энергетические проблемы можно решить с помощью ветра, – у того у самого ветер в голове». Сегодня эти слова звучат особенно актуально. Во-первых, возобновляемые источники энергии по-прежнему остаются дорогими, а во-вторых, что делать, если нет ветра или солнца? Телевизоры не работают, холодильники и кондиционеры – тоже. Надо иметь стопроцентный резерв, в противном случае мы будем видеть ситуации, подобные той, что произошла пару лет назад в Техасе, где из-за аномальной погоды энергоснабжение оказалось парализовано.

📰 Материал доступен на сайте «Глобальной энергии»

Сегодня — премьера нового спецпроекта «Кампус науки»: о реализации федерального проекта по развитию передовых инженерных школ в регионах России на примере современного кластера в Татарстане, в городе Альметьевске.

Этот материал создан при поддержке Ассоциации «Глобальная энергия» и её партнёров — компании «Татнефть» и телеканала «Россия 24».

Ведущая — Наталья Соловьёва: не просто корреспондент, известная своими репортажами об энергетике и науке, но и обладательница Гран-при конкурса «Энергия пера» 2024 года.

Эфиры на «России 24» запланированы на субботу, 14 июня, в 09:05 и 20:30.

После этого «Кампус науки» будет опубликован на платформе Smotrim.ru и на ресурсах «Глобальной энергии».

Самые интересные новости телеграм-каналов. Выбор «Глобальной энергии»

Традиционная энергетика
Сырьевая игла: В 2024 году США произвели рекордное количество энергии
Нефть и Капитал: Генсек ОПЕК не ждет пик спроса на нефть в обозримом будущем
RCC: Япония возобновила импорт российской нефти

Нетрадиционная энергетика
Высокое напряжение: Глобальные инвестиции в ВИЭ выросли на 60%
Декарбонизация в Азии: В Амурской области построят крупнейшую в России солнечную электростанцию
Энергия Китая 中国能源: Энергетика Китая: ожидания

Новые способы применения энергии
Экология | Энергетика | ESG: Toyota создала первую в мире водородную сауну
ЭнергетикУм: Водород из пластиковых отходов
Зелёная Повестка | Электромобили: Xiaomi SU7 Ultra стал самым быстрым серийным электрокаром на Нюрбургринге

Новость «Глобальной энергии»
Победитель «Энергии пера-2024» Пётр Дерягин о том, что значит энергетика для нашей страны, а истории участников конкурса «Энергии пера» — для энергетики

«Зеленая повестка» в красной зоне. Часть II

🤝 «Глобальная энергия» продолжает спрашивать своих экспертов о проблематике глобального энергоперехода. Вопрос второй (начало здесь): Какие технологии будут определять развитие отрасли в ближайшие годы?

🎙 Сергей Филатов: Говоря о технологиях, в ближайшие десять лет наиболее эффективными останутся многостадийный гидроразрыв пласта и третичные методы увеличения нефтеотдачи – газовые, паровые или термогазовые, которые особенно применимы к баженовской свите (глубокозалегающий пласт с большими, но трудноизвлекаемыми запасами нефти – прим. «ГЭ»).

👍 Если говорить о методах повышения коэффициента извлечения нефти, то ключевую роль здесь играют инновационные технологии – так называемые третичные методы нефтеотдачи или третичный МУН. Это наиболее продвинутые решения, позволяющие извлекать те остатки нефти, которые невозможно получить традиционными способами, в том числе путем закачки химических реагентов, углекислого газа, полимеров, пара, а также применения микробиологических составов.

👉 Суть этих подходов не в том, чтобы просто ускорить добычу, а в том, чтобы сделать доступными те запасы, которые сегодня считаются трудноизвлекаемыми. Это и есть путь рационального и технологически продвинутого недропользования.

🇷🇺 Что касается российских технологий, то их развитие невозможно без поддержки научных школ и подготовки квалифицированных кадров. Но также важно не бояться заимствовать эффективные решения за рубежом. Это нормальное явление, и оно носит взаимный характер. Вспомним хотя бы пример с гидроразрывом пласта: изначально методика была разработана в России, а впоследствии успешно освоена и адаптирована за рубежом. Это, кстати, яркое подтверждение того, что мы способны разрабатывать собственные технологические новации.

🎙 Генадий Шмаль: Возьмем для примера газ, который, кстати, считается самым экологичным источником энергии. Наша задача сегодня – научиться использовать его эффективнее. И здесь важны и новые технологии сжигания, и разработка горелок нового поколения, и повышение КПД оборудования. А перспективы у газа огромны! Он играет ключевую роль не только в энергетике, где около 70% электроэнергии вырабатывается именно за счет газа, но и используется как сырье для химической промышленности. Великий Менделеев не зря однажды сказал: нефть – не топливо, топить можно ассигнациями. Он имел в виду, что нефть – это прежде всего химическое сырье, из которого можно производить все, включая продукты питания. В советское время даже черную икру делали синтетически из углеводородов. А прямо сейчас в фонде им. Н.К. Байбакова, например, ведутся работы по получению из газа искусственного белка для животных. У нас газа достаточно, по оценкам – как минимум на 70 лет, и мы обязаны использовать его как источник высокотехнологичных продуктов.

🛢 Что касается нефтедобычи, то Россия обладает здесь уникальными наработками и богатым практическим опытом. Достаточно вспомнить, что такие технологии, как гидроразрыв пласта, горизонтальное бурение и турбобур, изначально были разработаны именно у нас. Многие решения, созданные еще в советское время, впоследствии были заимствованы и адаптированы за рубежом. Несмотря на утраченные позиции, в стране сохранились прочные инженерные и научные традиции, которые необходимо восстанавливать и развивать.

Китайские ученые создали технологию охлаждения глубоких угольных шахт

🇨🇳 Исследователи факультета инженерии земельных ресурсов Куньминского университета науки и технологий разработали инновационную систему охлаждения для глубоких угольных шахт, где сильные тепловые нагрузки представляют угрозу для здоровья рабочих и снижают производительность труда. По мере увеличения глубины добычи температура в горных выработках возрастает, а традиционные способы охлаждения оказываются малоэффективными: охлажденный воздух быстро уносится основным вентиляционным потоком и не успевает охладить рабочие зоны.

👉 Численное моделирование, проведенное учёными с помощью ANSYS Fluent, позволило определить оптимальные параметры работы системы: скорость движения хладагента — 0,2 м/с, скорость входящего воздуха — 0,45 м/с, высота выпускного отверстия — 70 мм. Эти значения обеспечили эффективное охлаждение при минимальном потреблении энергии.

👍 Полевые испытания на глубине более 1400 метров показали, что новая технология повышает мощность охлаждения почти на 20%, а потери холода на расстоянии 7 метров составляют лишь 3% — по сравнению с 19% у традиционной схемы. Кроме того, при размещении модулей с двух сторон выработки охлаждение охватывает всю зону работы, то есть на 100% площади соблюдаются безопасные параметры температуры и влажности, соответствующие международному индексу теплового комфорта WBGT.

💪 Система соответствует требованиям промышленной безопасности и не нарушает работу шахтной вентиляции, занимая не более 20% сечения выработки. При обнаружении превышения допустимых концентраций пыли или газа она автоматически отключается и активирует усиленную вытяжку. Вся система реагирует в течение 5 секунд благодаря датчикам и программируемому контроллеру.

📰 Материал доступен на сайте «Глобальной энергии»

🎥 Смотрите «Кампус науки» — спецрепортаж, подготовленный обладательницей Гран-при конкурса «Энергия пера-2024» Натальей Соловьёвой при участии Ассоциации «Глобальная энергия» и при поддержке ПАО «Татнефть» и телеканала «Россия 24».

👍 Из сюжета вы узнаете:
📌 О федеральном проекте передовых инженерных школ,
📌 как он реализуется в Татарстане,
📌 в каких условиях живут и работают молодые учёные,
📌 Какие направления развивают исследователи
📌 и не только это.

👉 Видео доступно на Smotrim.ru, а также Youtube и Rutube.

«Зеленая повестка» в красной зоне. Часть III

🤝 «Глобальная энергия» заканчивает спрашивать своих экспертов о проблематике глобального энергоперехода. Вопрос второй (начало здесь, продолжение здесь): Как вы оцениваете потенциал искусственного интеллекта в трансформации нефтегазовой отрасли?

🎙 Сергей Филатов: В ряде случаев ИИ уже начал частично заменять человека. Так, в большинстве компаний действуют центры управления добычей, где цифровые системы анализируют массивы данных и участвуют в выборе оптимальных режимов работы скважин и месторождений. Но при всем технологическом прогрессе главную роль по-прежнему играет человек – именно он обучает алгоритмы, формирует базы данных и принимает финальные решения.

👉 Это хороший повод развеять некоторые опасения. Например, нередко можно услышать, что эпоха первооткрывателей ушла, и геологи вскоре уступят место машинам. Но это не так, геология остается наукой с человеческим лицом. Просто сегодняшний геолог – это не бородатый дядька с рюкзаком за спиной, а высококвалифицированный специалист, работающий в тесной связке с коллегами-смежниками – буровиками, добытчиками, геофизиками, специалистами по магнитной и гравитационной разведке.

✊ Освоение недр требует комплексного подхода, и искусственный интеллект не сможет заменить человека еще долго. Но он способен существенно разгрузить людей от рутинной работы и открыть пространство для появления новых квалификаций. Например, с развитием беспилотной авиации и автономного транспорта на месторождениях появляется потребность в операторах, способных управлять этими системами. Поэтому цифровизация не отменяет участие человека, а наоборот, требует еще более умных, гибких и подготовленных кадров. И главное, что должно оставаться в фокусе: технологии существуют для того, чтобы служить человеку, а не наоборот.

🎙 Генадий Шмаль: Искусственный интеллект уже используется в отрасли. Но важно помнить: машина сама по себе не пашет землю, не печет хлеб и не бурит скважины. Да, с помощью цифры можно сделать процесс бурения более эффективным, но в основе всех решений будет стоят человеческий интеллект. Потому что именно человек задает алгоритмы и контролирует результат.

Голландские ученые протестировали аммиак в качестве топлива для морского транспорта

🇳🇱 Группа исследователей из Университета Амстердама впервые подробно изучила, насколько выгодно использовать аммиак вместо мазута на морских грузовых судах. Они хотели понять, может ли аммиак реально заменить традиционное судовое топливо, которое сегодня считается одним из основных источников загрязнения атмосферы.

👉 В ходе исследования голландские ученые рассмотрели два варианта силовой установки для судна на аммиаке: двигатель внутреннего сгорания и его комбинацию с твердооксидным топливным элементом. Они сравнили полную стоимость владения таким судном с аналогичным судном на мазуте, учитывая затраты на строительство, топливо и обслуживание в течение 25 лет эксплуатации.

💸 Результаты показали, что даже в самом оптимистичном сценарии, то есть при высокой эффективности двигателя (до 55 %) и низкой цене на аммиак, владение таким судном обойдется на 19–25 % дороже, чем обычным. Основная причина — высокая стоимость самого топлива. Варианты с применением топливных элементов оказались еще дороже. Они окупаются только в случае крайне высоких цен на топливо или низкой эффективности обычного ДВС. При этом доля капитальных затрат на само судно или топливные баки оказалась небольшой: почти все удорожание связано именно со стоимостью аммиака.

⛴ Исследователи пришли к выводу, что аммиак сможет стать полноценной альтернативой мазуту только при двух условиях: значительном снижении его стоимости и введении высокого углеродного налога. Без субсидий цена аммиака должна упасть ниже 28 центов за килограмм, либо цена на мазут должна вырасти вдвое, то есть до 1,4 доллара за килограмм, но это возможно только при углеродном налоге в размере 200 долларов за тонну CO₂.

❗️ Таким образом, заключают голландские исследователи, аммиак остается интересным направлением для декарбонизации, но его практическое применение потребует не только технологического прорыва, но и жесткого государственного регулирования.

📰 Материал доступен на сайте «Глобальной энергии»

Энергия из мороженого

Компания по производству мороженого Ben & Jerry’s начала производить 8,75 млн киловатт-часов чистой энергии в год из отходов мороженого.

Некондиционные партии мороженого, йогуртов и сорбета поступают по специальному трубопроводу прямо в высокотехнологичный биоэнергетический комплекс PurposeEnergy. Там отходы перерабатываются анаэробным методом — то есть без доступа кислорода, что позволяет получать метаносодержащий биогаз.

Этот газ затем используется для производства электричества и тепла, которое поступает в энергосистему. По расчётам, этого хватает, чтобы обеспечить энергией сотни домов ежегодно.

Но и это ещё не всё: завод также вырабатывает до 45 000 миллионов БТЕ возобновляемого тепла в год — его используют, чтобы подогревать сам реактор. Таким образом, создаётся замкнутая система, где отходы полностью уходят в дело, а выбросы — наоборот, снижаются.

#метан #мороженое #энергия #ideogram

Энергопереход США

🇺🇸 В 50-х годах прошлого века Штаты в выработке электроэнергии серьёзно полагались на уголь и нефть. Теперь страна делает ставку на газ и, опять же, нефть. Что дальше?

👉 Источник

Российские ученые разработали новый материал для рентгеновских экранов

🇷🇺 Исследователи Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова создали новый сцинтилляционный материал, преобразовывающий рентгеновское излучение в видимый свет. Такие материалы используются в медицинских рентгеновских аппаратах и установках для промышленного контроля качества. Особенность же нового материала в том, что его можно использовать в гибких и легких экранах, которые одновременно остаются прочными и высокоэффективными.

👉 Материал представляет собой координационный полимер, в основе которого — соединение меди и йода с добавлением уротропина, которые затем внедряют в гибкую полимерную матрицу — этиленвинилацетат. В итоге получается композитный материал, который легко сгибается, но при этом демонстрирует яркое свечение под действием рентгеновских лучей.

💪 Разработка выделяется сразу по нескольким параметрам. Во-первых, материал обладает почти максимальной световой отдачей — до 98,5% излучения преобразуется в видимый свет. Во-вторых, он устойчив к высоким температурам (до 300 °C), а также не боится влаги. В-третьих, он сохраняет свои свойства даже при длительном и сильном рентгеновском облучении.

👍 На практике это означает, что новые сцинтилляционные экраны позволяют получать очень четкие и детализированные изображения, что особенно важно при диагностике мелких объектов и деталей. Кроме того, гибкость и легкость материала позволяют создавать портативные и изогнутые рентгеновские устройства, например, для обследования труднодоступных участков.

👌 Ученые подчеркивают, что важным достижением стало использование доступных, недорогих веществ и простых методов синтеза. Это позволяет надеяться, что производство таких материалов можно будет масштабировать и сделать экономически выгодным.

🎙 «Для нас было важно создать не просто эффективный сцинтиллятор, а материал, который можно масштабно производить и интегрировать в гибкие устройства без потери рабочих характеристик», — заявил Алексей Тарасов, заведующий лабораторией новых материалов для солнечной энергетики факультета новых материалов (МГУ).

📰 Материал доступен на сайте «Глобальной энергии»