Использование биотоплива и водорода снизило выбросы парниковых газов в четыре раза
Сегодня в России работает свыше 42 тысяч электростанций, на которые приходится около 50 процентов от общего объема выбросов парниковых газов в стране. Глобальное изменение климата заставляет кардинально пересматривать подходы к производству. Особую сложность для перехода на возобновляемую энергетику представляют погодные условия в регионах, ограничивающие внедрение солнечной и ветровой генерации. Ученые Пермского Политеха разработали методику оценки углеродного следа и доказали, что использование установок с биотопливом и водородом снижает выбросы парниковых газов в три-четыре раза.
Энергетический сектор сегодня остается одним из основных источников образования парниковых газов. В среднем при производстве одного киловатт-час электроэнергии в атмосферу попадает около 480 граммов CO₂. В России этот показатель немного лучше — 440 граммов.
В условиях критического уровня загрязнения воздуха в городах и истощения природных ресурсов ключевым трендом в мире становится распределенная генерация — производство энергии непосредственно в месте ее потребления. Промышленные компании все чаще инвестируют в подобные экологически полезные решения и стремятся снизить углеродный след.
Крупные электростанции, как правило, передают энергию на большие расстояния со значительными потерями. Малая генерация же предусматривает использование компактных установок мощностью до 25 мегаватт, расположенных рядом с потребителями. В Европе на них приходится до 30 процентов производимой электроэнергии, тогда как в России — всего около три процента.
Ученые Пермского Политеха разработали уникальную методику оценки углеродного следа, позволяющую сравнивать эффективность различных технологий. Статья опубликована в журнале «Экология и промышленность России».
В отличие от других исследований, которые в основном изучают количество выбросов и производительность установок, предложенное решение учитывает мировые и российские данные. На их основе эксперты проводили анализ количества загрязнений от вырабатываемой электроэнергии. Они рассчитали уровень углеродного следа на всех этапах производства (выбросы при изготовлении оборудования, добыче и транспортировке сырья, а также при сжигании топлива).
Ученые рассмотрели разные технологии малой генерации, включая газопоршневые, дизельные и газотурбинные установки. Наиболее перспективными признаны системы на твердооксидных топливных элементах (ТОТЭ), которые могут работать с различными энергоресурсами. Исследование показало, что выбросы сильно различаются в зависимости от вида сырья. Например, при использовании водорода, произведенного из природного газа, показатель достигает 950 граммов CO₂/киловатт-час, тогда как с «зеленым» водородом (сделанным из воды и электроэнергии) снижается до 213 граммов CO₂/киловатт-час.
— Преимущество энергоустановок на основе твердооксидных топливных элементов заключается в их возможности работать с разными видами топлива, включая природный газ, биогаз и водород, что открывает путь к декарбонизации (полному отказу от применения угля, нефти, газа для уменьшения выбросов). При этом они практически не вырабатывают загрязняющих веществ, таких как оксиды серы и азота, и работают с низким уровнем шума. Кроме того, у топливных установок отсутствуют территориальные или климатические ограничения, что делает их идеальным решением для мест с низким уровнем солнечного света и неравномерными ветровыми нагрузками, — рассказывает Юлия Мозжегорова, кандидат технических наук, доцент кафедры «Охрана окружающей среды».
При внедрении новых источников важно учитывать и различия в углеродном следе между регионами России. К примеру, на Урале этот показатель составляет 327,7 килограмма CO₂/киловатт-час, что ниже среднего по стране, а в сибирских регионах он достигает 435,5 килограмма CO₂/киловатт-час. Следовательно, экологическая и экономическая эффективность одного и того же предприятия будет напрямую зависеть от его расположения.
— Внедрение установок малой генерации позволяет не только снизить количество выбросов на 50–80 процентов, но и повысить энергетическую производительность. Для промышленности это также означает укрепление конкурентоспособности на международных рынках, где действуют углеродные налоги. Дополнительный эффект достигается за счет снижения зависимости от централизованных энергосетей: предприятия получают защиту от аварийных отключений. А также ограждает от ценовых колебаний на рынке, — отмечает Юлия Мозжегорова.
Результаты исследования подтверждают возможность снижения концентрации парниковых газов при использовании энергоустановок малой генерации в три–четыре раза, что также дает инструмент для перехода к низкоуглеродной энергетике даже в регионах со сложными климатическими условиями.
Telegram 
Дзен 
VK Исследователи выяснили, что гипотеза о «рептильном мозге», поверх которого во время эволюции якобы наслоились более разумные отделы, оказалась ошибочной. Эволюция не наращивала новые слои нейронов один за другим, а постоянно перераспределяла мозговые ресурсы между двумя разными типами межнейронных связей.
Ученые создали математическую модель, которая показала вероятную гибель древнего спутника Венеры из-за гравитационных сил. Теоретическое исследование предлагает один из сценариев развития Солнечной системы, чтобы понять причины кардинальных различий в эволюции Земли и ее соседки.
Ученые из МФТИ и ИППИ РАН выяснили, что у квантовых полей вблизи черных дыр (или ускоренно расширяющейся Вселенной) есть «порог нагрева». До этого порога чем выше температура, тем быстрее поле «забывает» свое прошлое. А выше порога нагрев уже не помогает: скорость забывания становится постоянной и определяется не температурой, а самой формой пространства (например, размером горизонта).
Госдолг США достиг 40 триллионов долларов и растет все быстрее и быстрее. На Западе переполох: при таких размерах его не выплатить. Следовательно, полагают многие, надо решить проблему как древние шумеры — долг обнулить и начать занимать заново. Рецепт кажется здравым, но есть нюансы. Причем поучительнее всего они даже не для Штатов, а, как ни странно, именно для России.
Группа российских исследователей, в которую вошли океанологи Санкт-Петербургского университета, выявила существование ранее неизвестных механизмов распространения «волн Россби». В ходе работы им удалось зафиксировать точки, где перенос энергии прекращается, а траектории движения воды претерпевают изменения. Дополнительно ученые обнаружили асимметрию в динамике волновых процессов, зарождающихся у западных и восточных прибрежных течений.
Международная группа физиков зафиксировала под землей в США аномальный всплеск энергии, похожий на прямое столкновение невидимой частицы темной материи с обычным веществом. Подземные датчики поймали сигнал, который не удалось списать ни на один из известных науке видов радиации или фоновых помех.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.
После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно