Глобальное потепление скоро остановится — охладят планету китайские ученые. Они придумали сразу несколько революционных технологий: как снизить выбросы парниковых газов и накапливать «зеленую» энергию.
Благодаря этим технологиям Китай стремится пройти пик выбросов углекислого газа в атмосферу к 2030 году, а затем сокращать парниковую эмиссию и достичь углеродной нейтральности к 2060 году.
Водоросли «едят» углекислоту, а производят топливо лучше нефти
Китай пока что остается крупнейшим в мире источником выбросов парниковых газов. В основном потому, что 70% электроэнергии в Китае зависит от угля. При этом именно Китай и особенно страдает от глобального потепления, которое приводит к тропическим антициклонам.
- Один из таких антициклонов в 2020 году привел к катастрофическим наводнениям в Китае с сотнями смертей, разрушением 28 тысяч домов и экономическим ущербом в десятки миллиардов долларов.
- Отвечающий за парниковый эффект углекислый газ почти не улавливается, отчасти потому, что нет прибыльного способа его использования. «Поедать» углекислоту могут водоросли. Причем намного быстрее, чем деревья.
- Команда из Института биоэнергетики и технологии биопроцессов Циндао (QIBEBT) изучала способности пресноводных микроводорослей — они могут превращать углерод в предшественники биодизельного топлива.
Изучали нанохлоропсис — это вездесущая одноклеточная микроводоросль, встречающаяся в воде по всему миру. Она уже используется для повышения эффективности утилизации углекислоты, поскольку преобразует ее в полезную биомассу.
Ученые же предлагают вывести новую, генетически модифицированную, водоросль. Она сможет перерабатывать углекислоту вдвое быстрее, чем нынешний вид.
Кроме того, «скорректированный» нанохлоропсис может производить биотопливо с большей концентрацией ароматических углеводородов. Именно эти молекулы и обеспечивают теплоту сгорания. Значит, и такое биотопливо будет более теплоемким, чем, например, нефть.
Ванадиевая супербатарейка копит солнечный свет для 200 тысяч человек
Уже в ближайшем будущем с помощью передовых технологий можно будет накапливать «чистую» энергию. Команда из Даляньского института химической физики при Академии наук Китая разработала такую технологию: инженеры создали батареи из ванадия.
Ванадиевые батареи, по словам исследователей, безопасны, надежны, долговечны, пригодны для вторичной переработки и экологичны. В провинции Ляонин уже создана экспериментальная электростанция, основанная на этой технологии, Она может удовлетворить потребность в электроэнергии примерно 200 тысяч человек в течение одного дня.
Станция работает как резервуар энергии. При отключении электричества батареи будут заряжаться с помощью возобновляемых источников энергии. А в часы пиковой нагрузки содержащаяся в них химическая энергия может преобразовываться в электричество.
- — Учитывая нестабильную и непостоянную выработку «чистой» энергии (это энергия ветра и солнца), наш проект позволит обеспечить стабильность поставок электроэнергии в электросеть, — говорит заместитель директора Даляньского института химической физики Ли Сяньфэн.
Даже американские и индийские коровы снова будут давать молоко
Группа китайских исследователей из Института физики твердого тела при Академии наук Китая создала альтернативную технологию охлаждения с использованием чистых и экологичных хладагентов.
- Глобальный спрос на охлаждение будет продолжать расти из-за увеличения численности населения, урбанизации и улучшения качества жизни. Из-за глобального потепления страдает, например, даже мясная и молочная промышленность. Тепло — стресс для коров, которые медленнее набирают вес и дают меньше молока. Животноводческая отрасль США из-за глобального потепления теряет ежегодно около $40 млрд, а мировая — сотни миллиардов.
- Животноводы в разных странах (например, в Индии) применят в коровниках специальные охладители. Однако подавляющее большинство холодильного оборудования основано на циклах сжатия мощных парниковых газов, таких как гидрофторуглероды и гидрохлорфторуглероды.
- Такие газы ускоряют нагревание атмосферы намного быстрее, нежели углекислота. Выходит, человечество не борется с глобальным потеплением, а лишь ускоряет его.
Китайские исследователи обнаружили, что основной компонент парафина (он широко используется для хранения солнечной тепловой энергии в зданиях, тепловых насосах и космических аппаратах) проявляет чрезвычайно высокую тепловую реакцию на давление при комнатной температуре.
Такое свойство делает химическое вещество перспективным хладагентом для более экологичного охлаждения за счет перехода из жидкого состояния в твердое.
Исследователи говорят, что спрос на охлаждение будет в будущем только расти. В том числе из-за увеличения численности населения, урбанизации и улучшения качества жизни.
- — Выбросы углекислого газа в холодильной промышленности составляют значительную долю от общего объема выбросов в мире, — рассказывает Лин Цзяньчао, первый автор статьи с описанием новой стратегии, опубликованной в феврале в журнале Nature Communications.
- — Наша же экологичная технология охлаждения с переходом парафина из жидкого состояния в твердое может позволить холодильному оборудованию достичь нулевых выбросов углерода в ближайшем будущем.
