Три ключевых технологии будущего «зеленой» энергетики от Билла Гейтса

Три ключевых технологии будущего «зеленой» энергетики от Билла Гейтса

Билл Геитс

За последние несколько дней Билл Гейтс озвучил, как минимум, две положительных новости: о создании крупнейшего в мире фонда для исследований и развития «зеленой» энергетики (позднее основатель корпорации Microsoft объявил, что к инициативе присоединились руководители других всемирно известных компаний: Facebook и Марк Цукерберг, глава Amazon Джефф Безос, основатель корпорации Virgin Ричард Брэнсон и владелец Alibaba Group Джека Ма). В дополнение, в рамках нового проекта запустили программу Mission Innovation, которая объединит 20 стран с целью удвоения государственных инвестиций в развитие «зеленой» энергии в течение следующих 5 лет.

Недавно Билл Гейтс также назвал три ключевые и наиболее перспективные технологии, которые, по его мнению, смогут в будущем решить энергетические проблемы человечества. Логично предположить, что именно на поддержку таких разработок будет ориентироваться его фонд.

Солнечная химия: хранение энергии солнца в химической форме

Принцип работы искусственного листа
Искусственный лист, способный с помощью света расщеплять воду на кислород и водород, создан учеными из Объединенного центра искусственного фотосинтеза Калифорнийского технологического института (Joint Center for Artificial Photosynthesis, JCAP)

Речь идет о термохимическом способе хранения солнечной энергии, который предполагает использование химических связей как накопителей энергии. И в отличие от систем, использующих нагретый теплоноситель, термохимические «хранилища» энергии не требуют эффективной теплоизоляции и могут запасать энергию на долгие годы.

Ученые занимались исследованием термохимических солнечных систем еще в 1970-х годах, но они столкнулись с серьезной проблемой: никому не удалось найти вещество, способное надежно «переключаться» между двумя состояниями. Такое вещество должно поглощать энергию солнца и переходить из состояния А в состояние Б, а затем в нужный момент выделять энергию и возвращаться в состояние А.

Читайте также  Новый дата-центр Apple будет работать на солнечной энергии - проект стоимостью $2 млрд

Билл Гейтс в этом вопросе возлагается на так называемый искусственный фотосинтез. Ожидается, что такая технология позволит повторить процесс, созданный самой природой: способность растений эффективно преобразовать и сохранять на некоторое время солнечную энергию с помощью фотосинтеза.

Сегодня основной подход в исследовании этой технологии заключается в разработке эффективного метода расщепления воды на водород и кислород.

Аккумулятор окислительно-восстановительного потока или жидкостных ячеек.

Вопрос длительного и эффективного хранения энергии волнует не только владельцев смартфонов. Компании вынуждены строить огромные дата-центры и использовать неэкологические литий-ионные аккумуляторы для обеспечения потребностей своего бизнеса.

Билл Гейтс уверен, что решить такую ??проблему в будущем позволят так называемые ‘потоковые батареи’.

Принципиальная схема современной потоковой батареи, drive.ru
Принципиальная схема современной потоковой батареи, drive.ru

Концепция жидкого аккумулятора на основе окислительно-восстановительного потока или жидкостных ячеек заключается в следующем: две растворенные соли металлов перемещаются рядом в отдельных контурах. Они приводятся в движение с помощью насосов и сталкиваются друг с другом на специальной мембране. Происходит обмен ионами, а среда разряжается и снова заряжается при подаче тока.

Такая система особенно актуальна для использования в электромобилях: вместо того, чтобы тратить много часов на зарядку автомобиля от розетки, его можно заправить, как это делается сегодня с применением бензина. При этом необходимо просто заменить отработанную жидкость новой, после чего жидкостный аккумулятор снова заряжен. Билл Гейтс также обращает внимание, что такая технология позволит значительно уменьшить размеры аккумуляторов.

Читайте также  В Украине теперь работает 128 частных солнечных электростанций

Солнечная краска

Солнечная краска

Представьте, что вам не нужно будет покупать массивные и дорогие солнечные панели. Достаточно будет лишь покрыть крышу своего дома специальной электропроводной «солнечной краской». Такая технология уже не представляет собой что-то из разряда фантастики. Несколько лет назад исследователи из университета Нотр-Дама уже представляли подобную разработку.

Основой «солнечной краски» стали квантовые точки (нанокристаллы полупроводника) из диоксида титана (TiO2). Ученые покрыли их сульфидом и селенидов кадмия (CdS и CdSe), а затем поместили наночастицы в водно-спиртовую смесь, и на выходе получили густое пастообразное вещество (таким образом, химики обошлись без связующих элементов). Этот материал был нанесен на проводящую поверхность из стекла и полученный тонкий слой подвергли термической обработке при 200° С. В итоги получилась «фотогальваническая» краска, которая под воздействием солнечного генерирует электроэнергию.

Фотоэлементы на основе японского искусства киригам... Группа исследователей Мичиганского университета (University of Michigan) разработала решетчатый фотоэлемент, который способен растягиваться подобно а...
В Харьковской области хотят построить несколько СЭ... Власти Харьковской области прорабатывают возможность постройки нескольких солнечных электростанций Лозовском, Барвенковском и Близнюковском районах. ...
Гель, улучшающий эффективность солнечных панелей, ... Исследователи Университета Коннектикута во главе с профессором кафедры химии, молекулярной и клеточной биологии Чалом Кумар (Challa V. Kumar) разрабо...
Запорожские власти намерены построить биотопливную... В Запорожье нашли решение, которое позволит сократить потребление дорогого природного газа для подогрева воды, используя вместо него отходы сельхозпр...

Сохрани, чтобы не потерять