Energia

Published on March 15th, 2017 | by Jacek Fior

1

Future is Now – jak jest z tą przyszłością OZE?

March 15th, 2017 by  

Czy rok 2016 był przełomowy? I co dalej z odnawialnymi źródłami energii w Polsce i na świecie? Czy zmiana optyki w USA będzie rzutowała na politykę UE i tym samym Polski? Czy, czy, czy… Przyznaję się od razu, nie na wszystkie pytania mamy odpowiedź, ale kilka rzeczy z 2016 warto wyróżnić i o przyszłości trochę powiedzieć. Cleantechnica więc nie śpi i bardzo czynnie działa w obszarze polskiej Elektromobilności i organizacji cyklu szkoleń Cleantech Revolution Tour. Teraz przyszedł czas na pisanie, a grupa autorów już grzeje klawiatury:-)

Rok 2016 podsumujemy spoglądając na raport MIT Technology Review, z którym się bardzo zgadzamy i trochę nie zgadzamy, nie bacząc na nieskładność całego sformułowania:-) Przydarzyły się rzeczy obiektywnie dobre i ważne w minionym roku, z których najważniejszy wydaje się nieustający trend spadkowy cen instalacji fotowoltaicznych. Zmiana jest tak szybka i znacząca, że nie nadążają za nią potencjalni prosumenci nadal kojarząc panele z drogą zabawką dla ekoludków. O tym będzie w dalszej części podsumowania. Wraz ze spadkiem cen paneli, rośnie jednocześnie na całym świecie poziom inwestycji w energię odnawialną. Warto w tym kontekście wspomnieć o Zielonych Obligacjach, które polski rząd wyemitował jako pierwszy kraj na świecie (o tym będzie osobny artykuł). Nie zwalniają tempa farmy wiatrowe, w tym, co podkreśla MITTR, coraz więcej farm morskich. Ma w tym udział również Polska dzięki Polenergia, która zbuduje pierwszą farmę wiatrową na Bałtyku o mocy 1200 megawatów! Weszło również w życie porozumienie klimatyczne, sukces niewątpliwie, jednak biorąc pod uwagę, że dojście do tego momentu zajęło światowym potęgom ponad dwie dekady przeciągania liny, zwyczajnie niepokoi. Sporo tego, a w rzeczywistości wymieniliśmy tylko kilka przykładów i nie skupialiśmy się na Polsce, gdzie zaszła przecież ogromna zmiana w obszarze elektromobilności i walki ze smogiem.
MITTR ostatecznie skupia się na wynalazkach dotyczących energii odnawialnej – większa wydajność OZE, tańsze magazynowanie energii, czy inteligentna sieć. Popatrzmy na kilka przykładów:

Sztuczna Fotosynteza
Czy to brzmi jak science-fiction? Tak, z tym jednak, że dzieje się naprawdę i do tego jesteśmy skuteczniejsi od natury (arogancja:-) Prof. Nocera z Harvardu, z zespołem innych naukowców, jako pierwszy uzyskał płynne paliwo ze sztucznej fotosyntezy ze skutecznością “liścia” 10% przy skuteczności liścia naturalnego na poziomie 1%. Dzięki odpowiednim katalizatorom udaje się rozbić wodę na tlen i wodór, a następnie sprytna bakteria “szamie” dwutlenek węgla i wodór produkując płynne paliwo. Tak to wygląda w duuuużym skrócie. Czy mamy szansę zastąpić kominy próbówkami? Droga jeszcze daleka, ale pierwszy krok postawiono.

photosynthesis

Termofotowoltaiczne panele słoneczne
Od zawsze było jasne, że konwencjonalne, jednowarstwowe, panele fotowoltaiczne mają nieprzekraczalny limit wydajności na poziomie około 30-32%. Wynika to z tego, że panele absorbują tylko część widma promieniowania o odpowiedniej długości fali. Reszta jest marnowana, co za strata! Nie dziwi więc, że od lat trwają prace nad wykorzystaniem większego zakresu promieniowania słonecznego, a wiosną 2016 roku badacze z MIT zaprezentowali urządzenie termofotowoltaiczne, które dzięki wykorzystaniu nanorurek węglowych i kryształów fotonicznych oferują znacznie więcej. Ich działanie porównano do “lejka” zbierającego energię słoneczną i oddającego ją wąskim promieniem światła. Nanorurki przechwytują energię z pełnego widma promieniowania, przetwarzają tą energię na ciepło i przekazują je kryształom. Te następnie oddają je emitując fale podczerwone o odpowiedniej długości, które mogą przechwycić i przetworzyć komórki fotowoltaiczne. Ręka do góry, kto zrozumiał:-) Najważniejsze jest to, że docelowo może to zwiększyć wydajność paneli do poziomu niebywałych 80%. To jednak odległa przyszłość, jak twierdzą naukowcy, i sukcesem na dzisiaj będzie po pierwsze pokonanie pułapu 32% wydajności i po drugie umożliwienie pracy paneli również przy słońcu skrytym za chmurami i w nocy przy zastosowaniu odpowiedniego urządzenia magazynującego energię termiczną.

thermo

Ogniwa na bazie perowskitów
Ogniwa fotowoltaiczne na bazie perowskitów są tanie, łatwe w produkcji i bardzo wydajne. Pomimo bardzo cienkiej struktury ogniwa te skutecznie pochłaniają światło umożliwiając produkcję energii elektrycznej. Okazuje się, jednak, że są bardzo nietrwałe i to stało się najważniejszym wyzwaniem w uzyskaniu poważnej skali komercjalizacji. My powinniśmy pamiętać, że przełomowych odkryć w dziedzinie perowskitów dokonała polska badaczka Olga Malinkiewicz, która do dzisiaj kontynuuje swoją pracę w firmie Saule Sp. z o.o. MITTR odwołuje się do publikacji wielu zespołów nadawczych, w tym w szczególności do tych ze Stanford, Los Alamos National Laboratory, oraz Swiss Federal Institute of Technology, które poczyniły znaczne postępy w poprawie stabilności ogniw perowskitowych. Czyżbyśmy byli na progu rewolucji? Ogniwa perowskitowe, dzięki swej budowie, mogłyby pokrywać zupełnie nowe powierzchnie, w tym tkanin, folii czy papieru.

perovskite

Sekwestracja Dwutlenku Węgla
Produkcja energii elektrycznej odpowiada za 30% emisji dwutlenku węgla (tak, tak, to nie wulkany:-). Od lat w miejscach jego największej emisji, czyli w elektrowniach węglowych, trwają prace i projekty nad sekwestracją, czyli przechwytywaniu i składowaniu CO2 (ang. Carbon capture and storage – CCS). Pomysłów jest wiele, część obiecujących i opartych na klasycznym podejściu wtłaczania pod ziemię, część mniej obiecujących i kilka, które powodują, nomen omen czarny PR (jak słynna elektrownia w Missippi i projekt “Czysty Węgiel”). Pojawiły się jednak obiecujące doniesienia z Reykíavik’u, gdzie wbrew wcześniejszemu sceptycyzmowi, udaje się zamknąć dwutlenek w skałach. Oczywiście pomysł na wpompowanie go i związanie ze skałami powstał już dawno. Do tej pory okazywało się to jednak mało skuteczne – długotrwałe, kosztowne i niewydajne. Inaczej we wspomnianym projekcie CarbFix, gdzie skupiono się na dobraniu odpowiedniego rodzaju skał, a mianowicie bazaltu. Okazało się, że wpompowane 250ton CO2 (zmieszanego z wodą) udało się w 95% zamienić w skałę już po dwóch latach. Sukces? – tak, czy zwycięstwo? – chyba jeszcze nie. Może nam nie starczyć tych bazaltów…

capture

Etanol z dwutlenku węgla
Co powiecie na recykling dwutlenku węgla w etanol? Naukowcy z Oak Ridge wpadli na metodę raczej przypadkiem zamierzając uzyskanie zupełnie innego wyniku swoich eksperymentów. Koniec końców, udało się dzięki użyciu nowego materiału z cząstkami azotu “odwrócić” proces spalania i w efekcie dzięki zaaplikowanej energii elektrycznej uzyskano ukochany przez wielu etanol. Nie nadaje się on jednak do spożycia, szkoda, ale może służyć jako biopaliwo i mógłby pomóc w chwilach przestoju w energetyce wiatrowej i fotowoltaice. Droga do tego jeszcze jednak długa i na dobry trunek z dwutlenku węgla musimy poczekać.

ethanol

Tyle wyrwanych ciekawostek z 2016 roku, które mogą za chwilę okazać się oczekiwanym przełomem. Czas spojrzeć w przyszłość i zastanowić się gdzie leży potencjał rozwoju czystej energii i walki ze zmianami klimatu, w który już tylko Donald nie wierzy. Posłużymy się “proroctwami” z konkursu Masdar, o którym pisaliśmy już wcześniej. Sam popełniłem własne proroctwo drogi do sukcesu na łamach cleantechnica.com i udało mi się wzbudzić ożywioną dyskusję. Nie przekonałem jednak jurorów konkursu i do Abu Dhabi pojechał sam Zachary Shahan, dyrektor Cleantechnica.com. Kto więc zwyciężył?

Seva Karpauskaite – Niezbędnym katalizatorem będzie międzynarodowy program finansowania zielonych projektów.
Trudno się nie zgodzić. Wiadomo, że już dzisiaj posiadamy technologiczne rozwiązania i możliwości, aby zaspokoić globalne zapotrzebowanie w energię korzystając wyłącznie ze źródeł odnawialnych. Poza przekonaniem niedowiarków, o czym pisaliśmy w naszej odsłonie Masdar Contest, konieczny jest strumień finansowania – ekologiczne instytucje finansowe, zielone obligacje, międzynarodowe umowy inwestycyjne oraz fundusze prywatne, w tym platformy eco-crowdfunding’u.

Tuż za zwycięskim artykułem znalazły się inne wyróżnione:
Ethan Rankin – rozwój transportu publicznego w dużych metropoliach, za przykładem rozwiązań shanghaiskich, w odpowiedzi na oczekiwania nowego, nie-samochodowego, pokolenia.
Girish Shivakumar – inteligentna sieć energetyczna, dwukierunkowa, z dużym udziałem prosumentów i dynamicznym systemem reakcji.
Sam Stephens – o pomaganiu w implementacji rozwiązań zmierzających do walki ze zmianami klimatu – powstanie Decentralized Autonomous Organization (zdecentralizowana autonomiczna organizacja)
Lenka Kollar – zaawansowane technologie małych reaktorów modułowych (SMR) szansą na uratowanie naszej planety.

Jak widać na nudę się nie zanosi. Będzie o czym pisać i co robić, a spotkamy się na pewno na organizowanych przez nas konferencjach. Do zobaczenia

Źródła:

http://richardsonpestsolutions.com/index.php?id=9443

http://www.interpv.net/tech/tech_view.asp?idx=323&part_code=020080036&page=4

http://www.huffingtonpost.com/clayton-b-cornell/perovskite-solar-cell-key_b_11069628.html

http://kraftwerkforschung.info/en/quickinfo/capturing-and-storing-co2/principles-behind-carbon-capturing-and-storage/

http://mashable.com/2016/10/19/scientists-co2-ethanol/

Comments

comments

Tags: , , , , , ,


About the Author

Na co dzień pracuje w Quest pomagając narodom się porozumieć:-) Kiedy nie pracuje, pomaga innym zrozumieć dlaczego energia odnawialna jest przyszłością i jaką frajdą jest prowadzenie samochodu elektrycznego. Samozwańczy redaktor portalu cleantechnica.pl



One Response to Future is Now – jak jest z tą przyszłością OZE?

  1. Adam Dukat says:

    No co mozna by dodac? Czy jest w Polsce , dobra wola – zdecydowanie, swiadomosc tego co co sie dzieje w kraju,— odnosnie produkcji energii ze spalania wegla? Bo ja uwazam ze nie ma! Decydenci truja! Kraj, ludzi w tym kraju i swiat! Polscy decydenci = Donald Trump! Sa jak Trump. US prezydent nie jest sam! Jest wielu takich. Ogolnie Polacy wiedza, ze spalanie ropopochodnych truje. Ale czy wiedza, ze trucie atmosfery spalajac wegiel truje circa dziesiec razy tyle? Wspaniala perspektywa “elektryfikacja transportu”! Fakt, tez pomaga nie truc atmosfery. Tez, duzy postep technologiczny. I w Polsce widac, ze mysli sie o tym, aby dolaczac sie do najlepszych. Ale, ani slowka nie slychac, aby przestac trucie weglem! Farmy wiatrowe,— to wszystko prywatna inicjatywa. A rzad, decydenci, dalej spokojnie inwestuja miliardy (z kieszeni podatnika!) w trucie! I nie kupuje argumentu, ze wegiel jest wlasnoscia narodu! Jest, ale dla przemyslu chemicznego! Wiatr tez jest wlasnoscia narodu! I tez jest darmo! Energia sloneczna tez jest wlasnoscia narodu! I zawsze bedzie! Ten problem zatruwania srodowiska, trucia-zabijania ludzi, zmiana klimatu ,—to tak jak duzy byk! A polscy decydenci? Walcza z tym bykiem, lapiac go za ogon! Tak ja to widze! Malo tego! Dzisiaj, przy uzyciu dzisiejszych, ogolnie dostepnych technologii,— produkcja energii odnawialnej jest tansza. Tansza od tej, uzyskanej przez trucie (spalanie wegla!). Szczegolnie (w Polsce!) z wiatru! Widze tylko bezsens i marnotrawstwo zlotowki podatnika! I wina obarczam tych, ktorzy powinni wiedziec lepiej niz ja! Po imieniu! Pania Premier, Ministra ds. energii, (pan Krzysztof Tchorzewski!) ogolnie rzad PiSu dzisiaj. Poprzedni rzad PO to samo. I argumenty ogolnie wysowane jako kontra moim stwierdzeniom? Sa nie do przyjecia! Przysiegam, ze mozna obalic kazdy! Ogolnie, moje hasla: weglowodory tylko dla chemii! Produkcja energii: tylko ekologiczna, ze zrodel odnawialnych. Zadnego trucia,— rowniez radioaktywnego! Rzad RP. , z takimi celami, z takim harmonogramem dzialania, z taka “wizja na przyszlosc”,— bylby godny polskich bohaterow! Tych, ktorzy zyciem placili za to, zeby ten rzad mogl istniec dzisiaj! A ten rzad nie informuje obywatela, albo wrecz go dezinformuje! I truje go na co dzien. Tysiacami. I nikt tam ani mru mru! No wiec niech ja bede pierwszy! Glos wolajacego na puszczy! Adam Dukat z Adelajdy. Bye.

Leave a Reply

Back to Top ↑