В Южно-Сахалинске запущен первый в России водородный полигон

https://www.atomic-energy.ru/news/2024/07/17/147705

👆Мировая установленная мощность атомных реакторов (голубая линяя, левая шкала) VS загрузка АЭС, т.е. соотношение фактической и предельно возможной выработки электроэнергии (синяя линяя, правая шкала).

👉 Резкое сокращение загрузки в 2012-2013 гг. было связано с последствиями аварии на АЭС «Фукусима-1» в Японии, где ряд АЭС прекратили регулярную выработку электроэнергии, но при этом, с формальной точки зрения, не были выведены из эксплуатации. Постепенный перезапуск реакторов был одной из причин роста загрузки АЭС во второй половине 2010-х.

Организмы для производства биотоплива. Введение

👉 Биотопливом является любое топливо, произведенное на основе биомассы - материала, легко воспроизводимого путем выращивания, поэтому биотопливо относят к возобновляемым источникам энергии. 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. в рамках сценария «Чистый нулевой уровень выбросов» (ЧНВ).

🔥 Традиционный способ использования биотоплива состоит в сжигании биомассы в виде древесины, отходов животноводства и обычного древесного угля. В соответствии со сценарием ЧНВ, традиционные виды биотоплива поэтапно выводятся из употребления. Современные виды биотоплива, такие как биоэтанол и биодизель, могут служить прямым адекватным заменителем ископаемого топлива. Биоэтанол – наиболее распространенное жидкое биотопливо, получаемое главным образом из сахарного тростника в Бразилии и кукурузы в США. Биодизель, второй по объему потребления вид биотоплива, производится в основном на основе масличных растений и потребляется в Европе. К другим видам биотоплива относятся биогаз, метанол, бутанол и др.

👍 Биотопливо обычно характеризуется как экономически эффективная и экологически безопасная альтернатива ископаемым видам топлива, но здесь многое зависит от технологии его производства. Организмы, используемые в качестве сырья и/или биокатализаторов, являют собой один из важнейших технических процессов производства биотоплива. Какие организмы для этого подходят? Это сложный вопрос, и он тесно увязан с экономическими параметрами, выбросами диоксида углерода, характером землепользования и нормативной базой. В настоящей работе рассматриваются критически важные организмы, задействованные в производстве самых распространенных видов биотоплива, и обсуждаются перспективные направления оптимизации организмов для его производства.

Продолжение следует

🇨🇳 Шиань Ван - профессор Лаборатории новой энергетики Института биоэнергетики и технологии биопроцесса Китайской академии наук
🇨🇳 Цзюаньцзюань Су - постдокторант Лаборатории новой энергетики Института биоэнергетики и технологии биопроцесса Китайской академии наук

📚 Из нового доклада «10 прорывных идей в энергетике на следующие 10 лет».

📈 К числу газомоторных видов топлива относятся не только пропан-бутановая смесь, сжиженный (СПГ) и компрированный природный газ (КПГ), но и биометан: так, в США потребление биометана на транспорте выросло с 0,2 млрд куб. м в 2014 г. до 1,8 млрд куб. м 2023 г.

🖼 Патент на бочку для нефти. США. 1905 год

👆На графике – мощность действующих, строящихся и запланированных газовых электростанций, а также терминалов по производству и регазификации сжиженного природного газа (СПГ).

💪 Вьетнам является региональным лидером по темпам строительства новых газовых ТЭС, Филиппины – по развитию новой «принимающей» инфраструктуры СПГ, а Индонезия – по фактическому и запланированному вводу экспортных СПГ-терминалов.

👆Грузовики и легкий коммерческий транспорт остаются вотчиной ДВС: согласно прогнозу BP, к 2035 году нефтепродукты будут обеспечивать не менее 75% мирового топливного спроса в наземных грузовых перевозках.

💪 Глобальный спрос на авиатопливо в 2022 г. полностью обеспечивался за счет традиционного авиакеросина – продукта переработки нефти.

✈️ Несмотря на постепенное распространение так называемого «устойчивого» авиатоплива (Sustainable aviation fuel, SAF), которое представляет собой «микс» из нефтепродуктов и экологически чистых добавок, традиционный авиакеросин к 2035 г. будет обеспечивать не менее 78% топливного спроса в воздушных перевозках (прогноз BP).

В Петербурге разработали компактную батарею с «электрическими» бактериями внутри

Специалисты Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета «ЛЭТИ» создали батарею, которая заряжается живущими внутри нее цианобактериями (известны как сине-зеленые водоросли).

🦠 Для существования цианобактериям нужны только вода и свет. В процессе жизни они выделяют крохотный электрический заряд. Его-то ученые и перенаправили на пользу человеку.

Аккумулятор представляет собой многослойный «пирог», по размеру сопоставимый со спичечным коробком. Нижний «корж» — подложка миллиметровой толщины из полипропилена. Сначала на нее наносят трафарет, определяющий расположение элементов устройства. Затем формируют электроды батареи — их роль выполняют углеродные нанотрубки, которые наносят в составе специальных чернил с помощью струйного принтера. Третьим слоем наносят похожие чернила, но с бактериями. Сверху кладут гидрогель — сгущенную воду, которой питаются сине-зеленые водоросли, — и закрывают все пищевой пленкой, чтобы вода не испарялась.

Через нанотрубки электрический заряд, выделяемый цианобактериями, подают на светодиодную лампочку мощностью 12 ватт. Эксперименты показали: чтобы обеспечить ее работу в течение двух часов, достаточно пяти батарей. После этого бактерии выпьют всю воду и нужно обновить слой гидрогеля — это процедуру можно повторять множество раз. Если же оставить аккумулятор надолго без воды, микроорганизмы могут погибнуть.

На сегодня существуют исследования и прототипы устройств, в которых электричество получают в результате жизнедеятельности бактерий. Аналоги, как правило, более громоздки — они включают большие емкости, где живут бактерии. Новая разработка отличается компактностью благодаря струйной печати и использованию гидрогеля.

В перспективе можно будет делать блоки из нескольких тонких батарей, увеличивая энергоемкость сборного аккумулятора. Разработка пригодится в электронике — от гаджетов до промышленного оборудования. Сейчас ученые ищут индустриальных партнеров.

💪 Согласно консервативному прогнозу BP, доля нефтепродуктов в структуре глобального топливного спроса на морском транспорте к 2035 г. будет составлять 86%, а согласно сценарию «чистого нуля» – 67%.

👉 Помимо биотоплив, в качестве альтернативы низкосернистому мазуту и морскому газойлю будет использоваться не только сжиженный природный газ (СПГ), но и водород, который уже совсем скоро найдет применение в морском транспорте.

👍 Так, в прошлом году японский регистратор судоходства ClassNK дал принципиальное согласие на строительство первого в мире судна на жидком водороде, который был спроектирован консорциумом компаний во главе с Mitsui O.S.K Lines, Ltd.

Организмы для производства биотоплива. Растения, часть 1

🌿 Растения генерируют основные сырьевые материалы для биотопливного производства. Биотопливо первого поколения получают из таких продовольственных культур, как кукуруза, сахарный тростник, соевые бобы и подсолнечное масло. Для производства биотоплива из продовольственных культур необходимы значительные земельные ресурсы, при этом потребляется большое количество удобрений, что создает угрозу для продовольственной безопасности и глобальной окружающей среды. Большинство стран не обладают достаточными земельными угодьями для выращивания энергетических культур.

👉 Биотопливо второго поколения производится из
✔️ непродовольственного сырья, в числе сельскохозяйственных отходов (напр., кукурузной, рисовой и пшеничной соломы),
✔️ энергетических культур (напр., мискантуса, проса прутьевидного и других лигноцеллюлозных растений),
✔️ лесосечных и иных отходов (например, твердых бытовых отходов и отработанного кулинарного жира).
В отличие от биотоплива первого поколения, биотопливо второго поколения в целом не оказывает негативного воздействия на продовольственную безопасность, окружающую среду и устойчивое развитие. Однако сфера практического применения биотоплива второго поколения пока остается ограниченной, и в настоящее время идет работа над устранением препятствий к его коммерциализации.

👍 Кукурузная, рисовая и пшеничная солома – самый обильный ресурс растительных отходов в мире как сырья для производства биотоплива. С его состав входят целлюлоза, гемицеллюлоза и лигнин. Биотопливо может быть получено из растительных отходов посредством термохимической или биохимической конверсии. Высокое содержание лигнина в растительных отходах благоприятно для термохимической конверсии при производстве синтетического газа, бионефти, черных пеллет и биоугля. Напротив, высокое содержание целлюлозы и гемицеллюлозы обеспечивает большее количество ферментируемых сахаров, поддерживающих биохимические процессы при производстве жидких или газообразных видов топлива, таких как биогаз, биоэтанол, биобутанол и биодизель.

Продолжение следует

https://www.tg-me.com/globalenergyprize/7311

👆Карта использования различных ценовых механизмов на внутреннем рынке газа:

✔️ Оранжевым обозначены страны, в которых цены на газ привязаны к ценам на нефть и нефтепродукты;
✔️ Голубым – где цены определяются балансом спроса и предложения, в том числе на крупных газовых хабах;
✔️ Зеленым – где цены, как правило, устанавливаются регулятором;
✔️ Коричневым – где используются прочие ценовые механизмы, в том числе нетбэк, рассчитывающийся из экспортной цены на газ за вычетом расходов на транспортировку.

🖼 Василий Литко. «В забое. С вагонеткой». 1930-е гг.

🔋 Системы хранения энергии становятся чем-то вроде «ремня безопасности» для ВИЭ: если в октябре 2023 г. на долю «парного» ввода накопителей и фотоэлектрических панелей приходилось чуть более 20% ввода мощности солнечной генерации в жилищном секторе Калифорнии, то в апреле 2024 г. – уже свыше 50%.

🇧🇷 Бразилия – лидер среди стран «Большой двадцатки» по доле ВИЭ в структуре электрогенерации: ветровые, солнечные, гидроэлектростанции и прочие возобновляемые источники обеспечили 89% выработки электроэнергии в Бразилии в 2023 г.

👉 Для сравнения: средний показатель для стран G20 в 2023 г. составил 29%.

👆Бразилия также является лидером по экономии выбросов в электроэнергетике среди стран «Большой двадцатки»: в стране на одного потребителя электроэнергии приходится в среднем 330 кг CO2, тогда как в среднем по G20 – 2,42 тонны CO2.