зеленая энергия

В 1000 раз мощнее солнечных батарей: ученые разработали революционный вид панелей

Фотоэлектрическая энергия зарекомендовала себя как мощный источник, даже потеснив атомную энергетику. Однако для солнечных панелей требуется много места. В то же время группе экспертов удалось создать первую фотоэлектрическую керамику с беспрецедентным потенциалом и невероятно малым размером, пишет ECONews со ссылкой на команду ученых из Швейцарской высшей технической школы Цюриха.

Отмечается, что они разработали новый вид панелей из керамики, которые оказались в 1000 раз мощнее старых кремниевых плат, ориентированных на солнце. Интересно, что из одного квадратного метра керамики можно выработать столько же электроэнергии, сколько из тысячи кв. м обычной объемной солнечной панели. Фотоэлектрическая керамика трансформирует рынок солнечной энергетики.

Такая керамика является особенной и имеет высокую производительность благодаря наноструктуре. Она состоит из двух важных компонентов: материала, который имеет хороший коэффициент поглощения света, и другого материала, который имеет проводимость электричества.

Слой, поглощающий свет, использует оксид алюминия и наночастицы перовскита. Эти два элемента имеют отличные характеристики поглощения света. Перовскиты включены в высокостабильный оксид алюминия, который защищает их от тепла, влаги и механических воздействий.

Когда солнечный свет попадает на керамику, электроны в наночастицах перовскита возбуждаются и переходят на более высокий энергетический уровень. Затем электроны очень эффективно собираются, транспортируются в кристаллы оксида алюминия, которые являются каналами в керамике. Далее они выводятся на поверхность для создания электрического тока.

Преимущества фотоэлектрической керамики

По словам журналистов, специфическая структура и текстура позволяет керамике равномерно накапливать и хранить энергию солнца по всей своей поверхности и достигать температуры реакции в 1500 °C. Это лучший прорыв по сравнению с предыдущими конструкциями солнечных элементов, где падающий солнечный поток постепенно уменьшался по мере попадания в реактор.

Исследователи используют эту технологию, чтобы спрогнозировать, что она способна обеспечить "практически безграничное количество бесплатной электроэнергии для дома и офиса". Керамика имеет свойство расщеплять молекулы воды на водород и кислород под действием солнечного света, что приводит к генерации и хранению чистого водородного топлива. Специалисты не могут объяснить, как керамика достигает такой температуры.

Еще одной интересной особенностью этой новой фотоэлектрической керамики является то, что она изготовлена из тех же элементов, что и другие керамические материалы, которые используются уже тысячи лет. Однако новый тип наноструктуры и подход к производству превратили этот древний материал в революционный источник энергии.

Исследователи также разработали методику использования 3D-печати для производства керамики, что позволяет создавать гибкие, индивидуальные энергетические решения на основе солнечной энергии. Это может помочь сделать солнечную энергию более дешевой и более универсальной для многих применений.

Ссылка на новость:

https://www.unian.net/economics/energetics/v-1000-raz-moshchnee-solnechnyh-batarey-uchenye-razrabotali-revolyucionnyy-vid-paneley-12701172.html

Оригинал на англ.:

https://www.ecoticias.com/en/solar-panels-photovoltaic-ceramics/4260/

В Германии идёт демонтаж ветряных турбин в интересах расширения угольного карьера

Немецкая энергетическая корпорация RWE приступила  к демонтажу ветряных турбин в западном регионе Северный Рейн-Вестфалия. Цель данной операции – расширение соседствующего угольного карьера открытого типа. Гвидо Штеффен, представитель компании, сообщил, что на текущий момент одна турбина уже демонтирована, и в планах – снос ещё семи. Эти действия направлены на подготовку территории для добычи дополнительных 15–20 млн тонн так называемого "бурого" угля, который является одним из наиболее загрязняющих атмосферу видов топлива. Сообщается, что перестройка ветропарка была изначально учтена в договорных отношениях.

«Мы осознаём парадоксальность ситуации, — заявил Штеффен. — Однако всё соответствует соглашению 2001 года, разрешившему строительство ветропарка, и не является результатом недавних изменений в энергетической политике Германии».

RWE и правительство федеральной земли Северный Рейн-Вестфалия оправдывают свои действия неотложной потребностью по борьбе с глобальным энергетическим кризисом. Министр экономики Роберт Хабек поддержал данное решение. В ответ на это RWE обещала полностью отказаться от использования угля к 2030 году, что на восемь лет раньше первоначально запланированного срока.

Тем не менее, решение по сносу ветряных турбин столкнулось с жёсткой критикой со стороны экологических активистов.

«В условиях текущей экстренной климатической ситуации требуются незамедлительные и скоординированные действия для развертывания каждой возможной ветряной турбины и солнечной панели», — подчеркнул Фабиан Хюбнер из немецкой коалиции по защите климата.

Демонтаж ветропарка в Северном Рейне-Вестфалии служит лишь одним из наглядных примеров сложностей, с которыми сталкивается "зелёная" энергетика в Германии. Несмотря на громкие заявления со стороны властей и корпораций о неотвратимом переходе к возобновляемым источникам энергии, реальная картина гораздо менее радужна. Страна, как и прежде, в значительной степени зависима от ископаемых видов топлива.

Согласно данным Института экономических исследований (IFO), в 2021 году доля возобновляемых источников в производстве электроэнергии в Германии составила всего 41%. В то же время, с 2010 по 2021 годы, цены на электроэнергию для домохозяйств выросли более чем на 60%. Это ясно демонстрирует, что масштабные инвестиции в "зелёную" энергетику пока не смогли существенно удешевить электроэнергию для конечных потребителей.

Однако, проблема не ограничивается только экономическими показателями. Производство оборудования для возобновляемой энергетики – от солнечных панелей до ветряных турбин – сопряжено со значительными экологическими рисками. Например, при изготовлении солнечных батарей активно используются токсичные химические вещества, а безопасная утилизация отработанных лопастей ветрогенераторов до сих пор остаётся нерешенной проблемой.

Следовательно, современные "зелёные" технологии часто являются не более чем дорогостоящей рекламной кампанией со стороны крупных энергетических корпораций. Реальный переход к экологически устойчивой энергетике будущего требует дальнейших технологических прорывов и системных изменений на многих уровнях.

В апреле 2022 года последние три действующие в Германии атомные электростанции – АЭС "Isar 2" в Баварии, "Neckarwestheim 2" в Баден-Вюртемберге и "Emsland" в Нижней Саксонии – были остановлены. Это решение породило острые дискуссии в немецком обществе. Ряд экспертов полагает, что отказ от атомной энергетики является ошибочным и нелогичным, поднимая вопросы о долгосрочной стратегии энергетической безопасности страны.

В интервью "Deutsche Welle" депутат Бундестага от партии "Зелёных" Юрген Триттин, который инициировал постепенный выход Германии из атомной энергетики ещё в 1998 году, заявил: «Это важный день, потому что он завершает историю гражданского использования ядерной энергии». По его мнению, данное решение носило прежде всего политический, а не научно-технический характер.

Однако с научной точки зрения атомная энергетика на современном этапе представляет собой один из наиболее эффективных и экологически безопасных методов производства электроэнергии. Современные технологии минимизируют риски, связанные с радиационной опасностью. К тому же, в отличие от возобновляемых источников энергии, атомные электростанции обеспечивают стабильный объём энергии, не зависящий от погодных условий.

Также существуют предположения о том, что решение о закрытии атомных электростанций было пролоббировано угольными и нефтегазовыми компаниями, для которых атомная энергетика является серьёзной конкуренцией. В результате Германия вынуждена увеличивать потребление ископаемого топлива, что негативно сказывается на выполнении страной международных климатических обязательств.

Отказ от атомной энергетики вряд ли можно назвать рациональным решением в контексте интересов немецкого общества и экологической безопасности. Скорее, это результат лоббистских усилий и идеологических установок отдельных политических группировок.

Самое лучшее в мире использование солнечных панелей!

Плюсы они же минусы зеленой энергетики. Сегодня 02.06.2023 всем кто нагружает электросети в Дании добавляют по 0,35ойро за каждый просаженный киловатт.

Контекст: из-за смены направления ветра и довольно продолжительных солнечных дней, энергетическая система Дании не может потратить генерируемые мощности, а перекинуть некому, "зеленые" соседи в такой же ситуации.

Но этот аттракцион временный, так как подтягивается второй эшелон решений "зеленой" энергетики. Это теплоаккумуляторные силосы, где тепло на зиму заготавливается методом перегрева песка и/или песко-соляной массы до сверхвысоких температур; технологии по криоэнергетике (замораживают энергию) и водородные станции, повзоляющие опреснять воду, одновременно накапливая водород (его сложно хранить, очень "текучий").

Ветер и солнечная энергия в 2022 году впервые в истории ЕС стали основными источниками электроэнергии

В 2022 году ветер и солнечная энергия впервые стали основным источником электроэнергии в ЕС. Согласно отчёту аналитического центра "Ember", на эти два вида зелёной энергии пришлось 22,3% по сравнению с 21,9% ядерной и 19,9% газовой энергии.

Во многом это связано с повышением цены на газ с 2021 года, поясняет Дейв Джонс, руководитель отдела анализа данных в "Ember", и с перебоями в работе как ядерных, так и гидроэлектростанций:

«Сильная засуха в Европе привела к самому низкому уровню гидрогенерации по крайней мере с 2000 года, а во Франции произошли массовые неожиданные отключения атомных станций как раз в тот момент, когда немецкие атомные блоки закрывались».

Около 83% этой нехватки смогли перекрыть солнечные и ветровые электростанции, помогло также снижение спроса на электроэнергию. По данным Ember, потребление электричества в последнем квартале года упало на 8% благодаря мягкой погоде и общественным усилиям по сокращению потребления энергии.

Уголь в обеспечении Европы электричеством в 2022 году сыграл минимальную роль. В последние четыре месяца года упала на 6% по сравнению с тем же периодом 2021 года. Аналитики полагают, что в 2023 году тенденции сохранятся: рост использования ветровой и солнечной энергетики продолжится, а производство электроэнергии на ископаемом топливе упадёт, причём падение может достичь 20%.

«Генерация электроэнергии из угля упадёт, но ещё быстрее упадёт потребление газа, который будет дороже угля как минимум до 2025 года».

Джонс добавляет, что энергетический кризис «несомненно ускорил переход к электроэнергии в Европе».

«Европейские страны не только по-прежнему привержены поэтапному отказу от угля, но теперь также стремятся отказаться от газа. Европа стремительно движется к чистым источникам электричества, и в 2023 году это проявится в полной мере. Изменения грядут быстро, и все должны быть к этому готовы».