#энергоэффективность

Более 2,8 млн квадратных километров России — от Чукотки до Таймыра — остаются без центрального энергоснабжения, что ежегодно обходится экономике страны в десятки миллиардов рублей на завоз топлива и ремонт оборудования. Бесперебойное энергоснабжение на удаленных территориях может обеспечиваться за счет внедрения энергоустановок на топливных элементах. Ученые Пермского Политеха оценили жизненный цикл такой установки и исследовали оптимальные режимы работы. Это позволит увеличить срок эксплуатации оборудования, уменьшить углеродный след и снизить себестоимость до восьми рублей за киловатт-час для потребителя, что сопоставимо с ценами центральной России. Энергоустановки на топливных элементах в перспективе могут стать надежным и недорогим источником энергоснабжения удаленных поселков и промышленных объектов, снизить вредное воздействие на хрупкую арктическую природу.

Сегодня проблема рационального использования ресурсов в логистике становится ключевой, а значит, в транспортных системах приходится переосмысливать саму логику перевозок. Исследование белорусских инженеров из компании UST Inc. показывает, что недостаточно простого перехода на электротягу или возобновляемые источники энергии — важно уменьшить энергозатраты транспорта на единицу выполненной работы, то есть повысить удельную энергоэффективность. Подобный подход реализуется в транспортно-инфраструктурных комплексах uST.

Группа исследователей из РТУ МИРЭА предложила инновационный способ разделения сложных смесей тетрагидрофурана, этилацетата и воды, которые широко используются в фармацевтической и химической промышленности. Разработка позволит значительно снизить энергозатраты при очистке растворителей, что делает процесс более экологичным и экономически выгодным.

Для автоматизации задач на современных производствах используют робототехнические комплексы: они ускоряют изготовление, снижают брак и оптимизируют погрузку и сортировку на складах. Кроме того, такие системы могут работать в экстремальных условиях — в космосе, под водой, в контакте с токсичными веществами (в химической промышленности), также их используют в медицине для проведения хирургических операций и реабилитации пациентов с помощью экзоскелетов. Тем не менее, плотность роботизации в России в 19 раз ниже, чем в мире, и страна зависима от импорта. Студенты Пермского Политеха представили готовый прототип робототехнического комплекса, который имеет высокую точность, гибкость в адаптации под разные устройства, прост в управлении, а также снижает энергопотребление вплоть до 30%.

Энергоемкость производства — один из ключевых показателей эффективности работы промышленных предприятий. Чем меньше энергии тратится на выпуск продукции, тем ниже ее себестоимость и выше конкурентоспособность. Однако точная оценка энергопотребления всегда была сложной задачей из-за множества факторов: использования разных видов ресурсов (электроэнергия, газ, вода), особенностей учета и мотивации персонала. Усилия технических специалистов предприятий по снижению расходных норм топливно-энергетических ресурсов перекрываются ростом цен на энергоносители. Ученые Пермского Политеха разработали компьютерную программу «Экон: Интегрированная оценка объектов», которая позволяет точно оценить затраты энергии производства и создать эффективную систему мотивации персонала.

Ученые смогли собрать трехмерный фотонно-электронный чип, быстро и энергетически дешево передающий данные. Ученые говорят, что их разработка может обеспечить технологиям искусственного интеллекта давно необходимые параметры аппаратуры для вычислений.

Сотрудники лаборатории полупроводниковых оксидных материалов МФТИ с коллегами создали материалы на основе полупроводника — сложного оксида индия, галлия и цинка. Поиск реагентов для низкотемпературного синтеза показал, что использование глицерина и нагрев до 500 градусов Цельсия обеспечивает формирование частиц этого материала размером не более 30 нанометров. Результаты работы открывают возможности повышения доступности технологий 3D-печати транзисторов благодаря снижению энергозатрат.

Старший преподаватель Сколтеха Елена Грязина расскажет, как новые технологии влияют на паттерны потребления электрической энергии.

Саудовский принц одобрил строительство гигантского «лежачего небоскреба», который должен стать крупнейшим зданием в истории. Причем еще и самым экологичным в мире. Пресса и соцсети полны возмущенных оценок: «это антиутопия!», «проект сырой!» и тому подобным. Однако чисто технически это не так: «Зеркальную линию» на пять миллионов жителей вполне можно построить. И такое здание в самом деле будет энергоэффективным (и формально безуглеродным). Но у проекта есть другие слабые места, лежащие скорее в сфере науки, нежели техники. Naked Science попробовал разобраться в деталях.

Микро- и наноструктурирование поверхности нагревательного элемента позволяет эффективнее нагревать воду и тратить меньше энергии на каждое кипячение.

Исследователи проанализировали баланс расхода и потребления энергии у приматов и современных охотников-собирателей. Оказалось, что несмотря на использование сложных технологий и более экономичные способы передвижения, люди тратят на поиски или производство пропитания почти столько же энергии, сколько получают — как и наши ближайшие родственники, однако справляются с этим за меньшее время. Такая стратегия могла косвенно способствовать социальному и культурному развитию.

Каждый десятый киловатт-час электроэнергии в мире потребляется именно насосами, и без их рационального применения трудно рассчитывать на безопасную воду или даже на способность мужчин к зачатию. Но знаем мы обо всем этом не так уж много – попробуем восполнить пробел.

Цвету, созданному египтянами тысячи лет назад, нашли современное применение. Его пигмент может существенно улучшить энергоэффективность, охлаждая крыши и стены, а также собирая солнечный свет через окна.