Энергетика – Будущее возобновляемых источников энергии

С 28 декабря вступили в силу долгожданные правила Европейского Союза, направленные на стандартизацию зарядных устройств для всей электроники, продаваемой в 27 странах-членах. Теперь новые смартфоны, планшеты, камеры, наушники и даже клавиатуры должны быть оснащены универсальным портом USB-C. Этот стандарт обещает упростить жизнь европейских потребителей, сократить расходы и уменьшить объем электронных отходов.

Эффективное управление запасами — это ключ к успешной реализации строительных проектов. Однако в большинстве случаев стройплощадки сталкиваются с проблемами, связанными с нехваткой материалов, потерей оборудования или отсутствием централизованного подхода. Почему так происходит? Ответ кроется в устаревших методах работы, где хаос и импровизация заменяют четко налаженные процессы. Чтобы избежать подобных ошибок и выйти на новый уровень, строительные компании могут перенять проверенные стратегии управления запасами из мира телекоммуникаций.

Прорыв в квантовых технологиях достигнут благодаря созданию интегрированной квантовой памяти на основе спин-волн. Это устройство открывает новые горизонты для масштабируемых квантовых сетей, решая давние проблемы потери передачи фотонов и шумовых ограничений. Квантовая память играет важнейшую роль в создании крупных квантовых сетей, обеспечивая преобразование локальных запутанностей в долгосрочные. Этот процесс позволяет преодолевать потери фотонов, возникающие при их передаче. Среди перспективных кандидатов для создания квантовой памяти выделяются кристаллы, легированные редкоземельными элементами, которые успешно используются в интегрированных твердотельных устройствах.

Развитие города: Анна Иванова, заместитель директора Института Генплана Москвы, поделилась своим мнением о том, какие городские территории могут быть востребованы для редевелопмента бизнесом. Ее слова затронули не только Москву, но и другие города России. Взгляд на застройку города надо менять, искать новые ресурсы, такие как бывшие производственные и депрессивные зоны, физически и морально устаревшие комплексы и объекты. При этом важно проанализировать пространство и определить, какие территории могут быть переосмыслены и восстановлены.

Теплоснабжение существующих многоквартирных домов. Внедрение тепловых насосов важно для перехода на возобновляемые источники тепла, однако внедрение технологии в существующих многоквартирных домах затруднено из-за специфических требований к системам отопления помещений и передачи горячей воды для бытовых нужд, а также утилизации тепла окружающей среды.

Сокращение энергопотребления зданий: исследователи из Гарвардской школы общественного здоровья имени Т.Х. Чана, Бостонского университета и Университета штата Орегон разработали новый подход к количественной оценке экологических и медицинских преимуществ снижения энергопотребления в зданиях. Эта новая методика, изложенная в исследовательской работе, опубликованной 8 сентября в журнале Building and Environment, является частью более крупного проекта под названием "Совместные выгоды от созданной среды" (CoBE). Первоначально проект CoBE был сосредоточен на расчете климатических и медицинских преимуществ экономии энергии в зданиях на национальном уровне. Однако недавно разработанная методика позволяет оценить эти преимущества на уровне региона, муниципалитета или даже отдельного здания. Количественно оценивая последствия повышения энергоэффективности, данное исследование призвано подчеркнуть важность снижения выбросов углекислого газа и загрязнения воздуха, а также экономические преимущества энергосбережения.

Жилищный кризис в Германии: по данным Федерального статистического управления (Destatis), в первом полугодии текущего года в Германии обострился жилищный кризис, поскольку количество разрешений на строительство квартир сократилось на 27,2% по сравнению с предыдущим годом. Снижение количества разрешений затронуло все типы зданий: количество разрешений на строительство односемейных домов сократилось на 35,4%, а двухсемейных - более чем наполовину.

Современные достижения в области солнечной энергетики открывают новые горизонты благодаря разработке перовскитных солнечных элементов с функцией самовосстановления. Этот инновационный подход обещает значительно повысить надежность и эффективность солнечных панелей, что является важным шагом на пути к глобальному переходу к устойчивым энергетическим решениям.

Ограничение энергопотребления: исследователи предупреждают, что для достижения международных целей по борьбе с изменением климата потребителям в более богатых развитых странах придется пойти на ограничение энергопотребления. Основная проблема заключается в том, чтобы найти наиболее справедливый и равноправный подход для правительств к сокращению спроса на энергию, который часто называют сокращением спроса на энергию. Исследовательская группа под руководством профессора Милены Бюхс (Milena Büchs) из Университета Лидса проанализировала различные сценарии в своей работе «Экономия выбросов при справедливом снижении спроса на энергию», опубликованной в журнале Nature Energy. Одним из возможных решений является введение ограничения для 20% самых крупных потребителей энергии, что позволит тем, кто потребляет меньше энергии и имеет низкий уровень доходов, увеличить потребление и повысить качество жизни.

Учёные сделали значительный шаг на пути к стабильной термоядерной энергии — чистому и безграничному источнику, питающему звёзды. В новом исследовании, проведённом на токамаке ASDEX Upgrade, удалось выяснить, как энергичные частицы могут стабилизировать нестабильности плазмы, известные как локализованные моды на краю (ELM). Этот прорыв стал результатом международного сотрудничества и использовал экспериментальные данные, моделирование и вычислительные симуляции.

В условиях стремительного роста мирового спроса на устойчивые энергетические технологии исследователи из Кореи сделали значительный шаг в развитии систем хранения энергии. Их инновационная разработка — устройство, которое объединяет суперконденсаторы с солнечными элементами, — открывает новые горизонты для эффективного использования и хранения возобновляемой энергии. Этот прорыв обещает существенно изменить подход к энергосистемам и стать катализатором для массового внедрения экологически чистых решений.

Разработанный учеными алюмосиликатный цеолит ZMQ-1 представляет собой революцию в переработке тяжелой нефти. Благодаря уникальной структуре с взаимосвязанными мезопорами и микропорами, этот материал способен значительно улучшить каталитические процессы и повысить выход высококачественного топлива.

Современные исследования под руководством ученых Университетского колледжа Лондона проливают свет на скрытые механизмы взаимодействия между добычей нефти и землетрясениями. Сейсмическая активность, зафиксированная в графстве Суррей, вызвала волну вопросов о том, как деятельность человека влияет на геологические процессы. Более 100 землетрясений, произошедших в 2018–2019 годах, могут быть связаны с добычей нефти в регионе, что открывает новые горизонты для научных и экологических дебатов.

Орбитальный угловой момент света (ОУМ), часто называемый «скрученным светом», меняет правила игры в оптической метрологии. Технология позволяет исследовать динамические системы с точностью, ранее недоступной традиционным методам. Эта инновация не только расширяет возможности измерений, но и создает предпосылки для новых технологических прорывов, от квантовых вычислений до анализа сложных физических систем.

Путь к термоядерному синтезу, который считается священным Граалем энергетики, становится всё более ясным благодаря прорывным исследованиям в области инерциального удержания (ICF). Этот метод позволяет инициировать реакции синтеза в дейтериево-тритиевом топливе с использованием экстремальных температур и давлений, создаваемых во время имплозии.

Современные технологии термоядерного синтеза сталкиваются с рядом сложностей, одной из которых является эффективный нагрев плазмы до экстремальных температур. Это необходимо для запуска реакции синтеза — источника практически неограниченной и экологически чистой энергии. Для этого используются электромагнитные волны, аналогичные микроволнам, которые нагревают плазму внутри токамаков. Однако помимо полезных волн, нагревающих плазму, в процессе их создания образуются так называемые «медленные моды» — лишние волны, которые тратят энергию, не принося пользы.

Изменение климата: в новом исследовании, проведенном Лундским университетом в Швеции, говорится, что в плотных городских районах наблюдается повышенная температура из-за тепловых островов, что в конечном итоге делает их более уязвимыми к экстремальным климатическим явлениям. Чтобы противостоять этому, потребуются значительные инвестиции в электрическую сеть, чтобы охладить город во время сильной жары и согреть его во время похолодания.

Энергия из полностью прозрачной древесины: группа исследователей из Королевского технологического института KTH в Стокгольме разработала древесно-композитную тепловую батарею, изготовленную из кокосов, лимонов и модифицированной древесины. Материал способен аккумулировать как тепло, так и холод и может выполнять функции обогрева и охлаждения домов. Исследователи обнаружили, что использование 100 килограммов материала позволяет сэкономить примерно 2,5 кВт/ч в день на отоплении или охлаждении при температуре окружающей среды 24°C. О разработке было сообщено в журнале Small. Руководил проектом Питер Ольсен, главный научный сотрудник отдела биокомпозитов в KTH.

Космос, с его бескрайними просторами, всегда был вызовом для инженеров и ученых. Однако с развитием электрических ракетных двигателей (ЭР) мир вступает в новую эру исследований космоса. Эти двигатели обещают совершить революцию в дальних миссиях, делая их более устойчивыми и экономичными. Исследования Чэня Цуя, доцента Университета Вирджинии, сосредоточены на изучении поведения плазмы в таких двигательных системах, чтобы обеспечить их долговременную надежность.

Электромобили продолжают впечатлять своим прогрессом в 2024 году, завоевывая всё большее признание по всему миру. Этот год стал важным этапом для глобального рынка, где Китай, США и Европа сохраняют лидерство в продажах. Подъём новых технологий, увеличение доступности моделей и стремление к устойчивой энергетике делают этот год знаковым для индустрии.