Углекислый газ можно превратить в топливо
Ученые из Университета Иллинойса приблизились к созданию технологии коммерчески эффективного искусственного фотосинтеза. Для этого исследователям пришлось преодолеть главное препятствие на пути перспективной технологии, производящей топливо и одновременно уменьшающей содержание углекислого газа в атмосфере.

Искусственный фотосинтез представляет собой процесс преобразования углекислого газа в полезные химические вещества на основе углерода, в первую очередь в топливо или другие соединения, обычно получаемые из нефти. Это является перспективным способом решения энергетической проблемы, причем не требующим переработки огромного количества биомассы.

В растениях фотосинтез использует солнечную энергию для преобразования двуокиси углерода (CO2) и воды в сахар и другие углеводороды. После этого человек добывает биотопливо, очищая растения от сахара и извлекая необходимые углеводороды. Искусственный фотосинтез использует энергию солнечного коллектора или ветроэлектростанции для преобразования СО2 в простые вещества, такие как муравьиная кислота или метанол, которые затем используются для производства этанола и других видов топлива. Ключевым преимуществом такого процесса является то, что топливо производится фактически «из воздуха» и не требует переработки биомассы, которую требуется сначала вырастить, а потом фактически изъять с продуктовых полок.

К сожалению, разработчики технологий искусственного фотосинтеза сталкиваются со сложной проблемой: в настоящее время процесс требует больше электроэнергии, чем можно получить из произведенного топлива. Неэффективность связана прежде всего с очень энергоемким процессом превращения CO2 в СО в ходе получения синтез-газа, поэтому американские ученые сосредоточились на решении именно этой проблемы.
Исследователи использовали совершенно новый катализатор, ионную жидкость, которая облегчает реакцию превращения углекислого газа в угарный. Ионная жидкость существенно снижает потребление электроэнергии, благодаря стабилизации промежуточных соединений в ходе реакции.

В настоящее время ученые работают над увеличением скорости реакции и выхода полезных углеводородов. В случае успеха удастся создать коммерчески эффективный способ извлечения топлива и других полезных углеводородов из «мусорного» углекислого газа, который в огромных количествах выбрасывается заводами, электростанциями и автомобилями.
http://rnd.cnews.ru/tech/energy/news/li … /14/460172

Ветряки стали дешевле газа

01.09.11, Чт, 09:58, Мск

Впервые стоимость электричества, генерируемого ветряками, стала ниже, чем энергии от газовых электростанций.
Президент и главный исполнительный директор бразильской энергетической исследовательской компании EPE Маурисио Толмаскуим  отметил: «До недавнего времени было трудно представить, что стоимость энергии ветряков будет меньше, чем цена электричества, производимого с помощью природного газа».

Это заявление было сделано по результатам аукционов, которые состоялись на прошлой неделе в Национальном энергетическом агентстве Бразилии (Aneel). Были заключены исторические контракты, согласно которым 78 проектов ветровой энергетики будут генерировать 1928 МВт по цене примерно 99,5 долл. За МВт/ч. Эта примерно на 19% меньше, чем прошлогодняя средняя цена ветровой энергии, и ниже, чем стоимость электричества из природного газа, которая в настоящее время в Бразилии равна 103 долл. за МВт/ч. В дополнение к строительству ветряков в Aneel также инициировали различные проекты по производству энергии и топлива из биомассы, запустили строительство гидро- и газовых электростанций - в общей сложности 92 проекта в области энергетики стоимостью 11,2 млрд долл.

Только с 2009 по 2010 год мощность ветровых электростанций в Бразилии выросла на 50%

Надо отметить, что энергетический потенциал бразильских ветров оценивается в 143 тыс. МВт и, при использовании современных генераторов, может вырасти до 300 тыс. Бразильский рынок первым достиг снижения цены на ветровую энергию ниже стоимости электричества из природного газа, более того, она продолжает уменьшаться.

В настоящее время Бразилия начала серию масштабных проектов в энергетике и в случае их успешной реализации может стать одним из лидеров в области развития альтернативных источников энергии. В связи с этим за опытом этой страны внимательно следят другие государства, испытывающие необходимость в модернизации энергетики.
Только с 2009 по 2010 год мощность ветровых электростанций в Бразилии выросла на 50%, составив 0,4 % от мощности всей энергосистемы страны. Новые проекты по строительству ветряков помогут Бразилии стать одной из самых экологически чистых промышленно развитых стран и добывать из возобновляемых источников 45,4% энергии. При этом альтернативными возобновляемыми источниками будет генерироваться 87,1% всего электричества страны.

Солнечные панели стремительно дешевеют: скоро 1 доллар за 1 Вт

Версия для КПК  |  Распечатать

Энергетика 
21.06.11, Вт, 15:34, Мск

Фотоэлектрическая промышленность в скором времени достигнет важной вехи своего развития – создаст модули кристаллического кремния (с-Si) по цене 1 долл. за 1 Вт. Это важное снижение цены, согласно новому исследованию iSuppli HIS, произойдет в первом квартале 2012 года и предотвратит ожидаемое снижение спроса на солнечные панели в следующем году.

До сих пор ведущие китайские производители продавали с-Si модули по цене 1,49 долл. за 1 Вт. Ко времени открытия ежегодной выставки Intersolar (13-15 июня) в Мюнхене цены упали до 1,30 долл. за один ватт.

Стремительное снижение цен на перспективный источник энергии связывают с ожидаемым отсутствием роста или даже падением спроса на солнечные панели в 2012 году. Снижение цен также вызвано и удешевлением кремниевых пластин с 3,50 долл. в марте, до 2,30 долл. в июне.

Прогноз специалистов IHS iSuppli по стоимости кремниевых и бескремниевых компонент солнечных панелей с 2011 по 2014 год. Хотя прибыль производителей солнечных панелей в этом квартале составит 10-12%, острая конкуренция сократит ее с 5 до 9% во втором квартале 2012 года.

Источник: IHS iSuppli Research, 2011

Что это означает для потребителя? Прежде всего - надежду уже в ближайшее время получить высокоэффективные, "топовые", солнечные панели по 2 долл. за 1 Вт, что сделает их более доступными для широкого круга покупателей. В настоящее время средняя цена солнечных панелей в США равна 3 долл. за ватт, а в Европе 2 евро за 1Вт.

Интересно, что ожидаемое снижение цен скажется и на структуре рынка солнечных панелей. Вертикально интегрированная бизнес-модель, которая включает полный цикл производства панелей и является наиболее эффективной сегодня, после 2012 года начнет испытывать определенные трудности. В настоящее время "вертикальные" компании инвестируют в производство кремниевых пластин, модулей с-Si и других элементов солнечных панелей, а также другие перерабатывающие отрасли. После снижения цен, хоть многие вертикальные операции сохранятся, на рынок выйдут узкоспециализированные компании, которые сосредоточатся на производстве какого-либо одного элемента солнечной панели. Это в свою очередь еще больше усилит конкуренцию и поспособствует падению цены на солнечные панели ниже 1 долл. за ватт после 2014 года.

города

Версия для КПК  |  Распечатать

Энергетика 
15.06.11, Ср, 09:44, Мск

Команда ученых из министерства энергетики США и Университета Уханя (Китай) разработала технологию изготовления натрий-ионных аккумуляторов, которые могут стать дешевым и эффективным накопителем электричества, поступающего от альтернативных источников энергии.

Как известно, для надежного подключения солнечных и ветряных источников энергии в национальную электрическую сеть требуется аккумулятор, который сможет отдавать электричество в момент простоя генераторов. Литий-ионные аккумуляторы, широко распространенные на рынке потребительской электроники, слишком дороги для такого использования. Натриевые аккумуляторы дешевы, но современные натрий-серные аккумуляторы работают при температурах выше 300 градусов по Цельсию, что снижает их емкость и создает серьезные проблемы по обеспечению безопасности таких батарей.

Группа ученых постаралась совместить достоинства обоих типов аккумуляторов и создать новый тип – натрий-ионную батарею с дешевым натриевым электролитом и электродами из литиевых батарей. Натрий-ионный аккумулятор работает при комнатной температуре и использует ионы натрия, т.е. обычную поваренную соль. Новая технология позволит создавать дешевые натриевые аккумуляторные батареи, для крупномасштабного использования в национальных электросетях.

Нанопровода в электроде из оксида марганца обеспечивают беспрепятственный проход крупным ионам натрия

Больше всего ученым пришлось поработать над электродами, "позаимствованными" у литий-ионных аккумуляторов. Эти электроды изготовлены из оксида марганца, атомы, которого образуют множество отверстий и тоннелей, в которые проходят ионы лития во время работы аккумулятора. Свободное передвижение ионов лития позволяет батарее накапливать или отдавать электричество. Однако простая замена ионов лития на ионы натрия невозможна – последние на 70% крупнее и не проходят сквозь поры оксида марганца.

Чтобы найти способ решить эту проблему и увеличить размер пор в электроде, исследователи обратились к наноматериалам. Наиболее привлекательным оказался путь создания нанопроводов на основе оксида марганца, по которым ионы натрия могли бы беспрепятственно скользить и не зависеть от размера пор в электроде. Экспериментируя с различными условиями формирования нанопроводных электродов и контролируя результаты с помощью сканирующего электронного микроскопа, ученым удалось при температуре 750 градусов по Цельсию изготовить идеально ровные кристаллы оксида марганца.

Прототип натрий-ионного аккумулятора с новыми электродами показал пиковую емкость в 128 миллиампер-часов на грамм материала электрода, что превосходит предыдущий "рекорд" в 80 миллиампер-часов на грамм. Кроме того, новый аккумулятор демонстрирует достаточную для потребительского использования долговечность: после 100 циклов зарядки-разрядки, он потерял только 7% своей емкости, а после 1000 – 23%.

Единственный недостаток натрий-ионного аккумулятора заключается в том, что чем быстрее он заряжается, тем меньше энергии он может накопить. Ученые предполагают, что это связано с медленным движением ионов натрия. Для решения этой проблемы планируется создать еще более мелкие нанопровода, которые смогут обеспечить быструю зарядку и разрядку в условиях городской электросети.