Электростанции работающие на альтернативных источниках энергии

Содержание

Топ-10 крупнейших объектов альтернативной энергетики в мире
Что такое альтернативные источники энергии и какое у них будущее
Что такое альтернативные источники энергии
Виды альтернативных источников энергии
Как разные страны мира выполняют планы по энергопереходу
Геотермальная энергия в Рейкьявике и солнечные батареи для Берлина
Как бизнес формирует положительный имидж, инвестируя в ВИЭ
Альтернативная энергия — хорошо забытое ненужное.
Самые необычные альтернативные источники электроэнергии
Энергия из морских волн
Энергия из ДНК
Респираторы с солнечными батареями
Солнечные паруса
«Бесконечная» энергия из воздуха
Электричество из дерева
Жидкое топливо из солнечной энергии
Что не так с АЛЬТЕРНАТИВНОЙ энергией? | Дмитрий Побединский
ТОП 7 Источников энергии будущего
- Похожие статьи

Электростанции работающие на альтернативных источниках энергии

В апреле 2021 года английская компания Mocean Energy представила Blue X — макет установки, которая будет преобразовывать кинетическую энергию морских волн в электричество.

Топ-10 крупнейших объектов альтернативной энергетики в мире

Другая энергетика в последние годы становится всеполноценным соперником классической генерации. Обычные АЭС и ТЭС равномерно утрачивают своё единственное преимущество перед станциями, использующими возобновляемые источники — мощность выработки энергии.

Растущие показатели альтернативной генерации

Мощность выработки объектов другой энергетики на современном шаге развития технологий не только лишь сравнялась с показателями атомных и термических станций, да и в ряде всевозможных случаев затмила их. Представляем вашему вниманию рейтинг электрических станций, работающих на возобновляемых источниках энергии, по аспекту установленной мощности. В список включены действующие объекты, использующие энергию солнца, ветра, воды, вулканов и биомассы — по одной наикрупнейшей станции на каждый отдельный вид генерации. Если вы желаете приобрести дизельную электрическую станцию бу, но желаете сберечь средства, то специально вам компания «Цеппелин Пауэр Системс Русланд» предлагает большой выбор б/у генераторов. Продажа данных электрических станций осуществляется только после тестирования и обслуживания агрегатов.

1. Гидроэлектростанция «Три ущелья» (22,5 ГВт)

Китайская ГЭС «Три ущелья», расположенная около городка Саньдоупин провинции Хубэй, была запущена в 2023 году, после 10 лет строительства. С целью обустройства водохранилища пришлось переселить в другие места проживания 1,3 млн человек. ГЭС побила несколько глобальных рекордов. Этот объект получил статус самой сильной станции сходу в ряде категорий: посреди всех генерирующих объектов вообщем, посреди гидроэлектростанций, также посреди станций на возобновляемых источниках (ВИЭ). Мощность станции «Три ущелья» достигнула 22,5 ГВт. Уже в 1-ый год работы она выработала 98,3 тыс. ГВт·ч. Напомним, Пронедра писали ранее о строительстве наикрупнейшей ГЭС в Рф.

2. Наземная ветряная электростанция «Ганьсу» (12,7 ГВт)

В китайской провинции Ганьсу, в районе городка Цзюцюань, расположился самый большой ветроэнергетический комплекс в мире. Совокупная мощность более 6 10-ов его энергоблоков достигнула 12,77 ГВт. Для сопоставления, показатель самой сильной в мире атомной электростанции — японской «Касивадзаки-Карива» (в текущее время заглушена) — составляет 8,21 ГВт. В 2023 году выработка энергии «Ганьсу» составила 13,6 ГВт·ч. В согласовании с планами правительства КНР, мощность ветряного комплекса планируется нарастить до 20 ГВт к 2020 году, на что будет потрачено порядка $17,5 миллиардов.

3. Гидроаккумулирующая станция Bath County (3 ГВт)

Наикрупнейшая гидроаккумулирующая электрическая станция в мире Bath County (с мощностью более 3 ГВт) находится в штате Виргиния (США). Энергии, которую эта станция может запасти за счёт скопления воды в собственных резервуарах, довольно для того, чтоб обеспечить потребности в электричестве городка с численностью населения в три миллиона человек. ГАЭС создана для выравнивания работы основной энергосети в периоды пиковых нагрузок. Заполнение гидроёмкостей станции осуществляется в ночное время. Всего за 5 часов скопления воды в резервуарах станция получает возможность выработать энергию, сопоставимую с суммарной генерацией 21,4 млн авто аккумов.

4. Фотоэлектрическая солнечная станция «Лунъянся Дэм Солар Парк» (850 МВт)

В китайской провинции Лунъянся в 2023 году был построен самый мощнейший в мире генерирующий комплекс из фотоэлектрических батарей, работающий на энергии солнца. Мощность системы, нареченной «Лунъянся Дэм Солар Парк», сначало была установлена на уровне 320 МВт, но за два года она возросла до 850 МВт, чего довольно для ублажения потребностей 140 тыс. средних домовладений. В общей трудности на станции оборудовано 4 млн солнечных панелей. Необычность проекта заключается в том, что солнечный парк объединён с местной ГЭС. Такое решение позволило гармонически регулировать выработку и стабильность энергосистемы региона и при всем этом понизить нагрузку на гидроэлектростанцию. Напомним, в другой азиатской стране — Японии — на солнечной энергии работает целый город.

5. Электростанция Ironbridge, работающая на биомассе (740 МВт)

В 2023 году комплекс из двух энергоблоков британской тепловой электростанции Ironbridge в Шропшире, работавшей на угле, был переведён на использование биомассы (пеллетов). Электростанция получила статус самой мощной из генераторов, полностью работающих на биотопливе. Сначала следует уточнить, что рекордная мощность (3,96 МВт) среди станций, использующих такие пеллеты, принадлежит британской Drax в Северном Йоркшире, однако наряду с ВИЭ она сжигает также и уголь, потому её нельзя относить к полноценным объектам альтернативной энергетики. Напомним, несмотря на отраслевые проблемы, биотопливо является достаточно перспективным энергоресурсом.

Что касается Ironbridge, то до перехода на возобновляемое топливо её мощность составляла 1 ГВт, после модернизации оборудования показатель снизился до 740 МВт. В 2023 году мощность была вновь уменьшена — до 370 МВт — вследствие прекращения работы одного из энергоблоков. Несмотря на то что ТЭС относится к объектам альтернативной энергетики и использует возобновляемое топливо, европейские регуляторы посчитали объём выбросов парниковых газов в процессе работы станции чрезмерно большим. В 2023 году планируется закрытие Ironbridge.

6. Морская ветроэлектростанция London Array (630 МВт)

В Великобритании работает и крупнейшая в мире шельфовая (офшорная) ветряная электростанция London Array с мощностью в пределах 630 МВт. Объект был возведён во внешнем устье Темзы в 2023 году. На установку 175 ветрогенераторов у североморского побережья потребовалось два года и $2,3 млрд. Объём генерации позволяет удовлетворить потребности порядка 500 тыс. домовладений, также сократить количество углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу, на 900 тыс. тонн в год, что эквивалентно устранению вредных последствий от выхлопов 300 тыс. легковых автомобилей.

7. Солнечно-топливная станция Ivanpah Solar Power Facility (377 МВт)

В феврале 2023 года в Калифорнии (США), в пустыне Мохаве заработала крупнейшая на сегодня солнечно-топливная (солнечно-термодинамическая) станция башенного типа Ivanpah Solar Power Facility. Установленная мощность объекта достигла 377 МВт. В реализацию проекта было вложено $2,2 млрд. Станция оснащена 173,5 тыс. гелиостатов, вмещающих по два зеркала. Они установлены вокруг трёх башен-концентраторов солнечной энергии высотой 140 метров каждая. Впрочем, эффективность работы комплекса сомнительна — в сравнении с газовыми станциями она генерирует меньше энергии при вчетверо большей стоимости строительства. Тариф на выработанную Ivanpah энергию вдвое больший, чем на газовых ТЭС.

8. Сихвинская приливная электростанция (254 МВт)

Южнокорейская станция Sihwa Lake Tidal Power Station, расположенная в заливе искусственного происхождения Сихва-Хо (Жёлтое море, в районе города Ансан, 40 километров от Сеула) и работающая на силе приливов, после запуска в 2023 году стала самой мощной в своём классе. Установленная мощность Сихвинской станции составила 254 МВт, количество энергии, вырабатываемой за год — 550 ГВт·ч. Такого объёма генерации хватит на обеспечение потребностей города с числом населения в полмиллиона человек. Стоимость реализации проекта достигла $1,03 млрд. В этом же регионе в ближайшие годы планируется запуск ещё трёх приливных станций совокупной мощностью в 2,2 ГВт. Напомним, энергию приливов человечество начало использовать ещё с древних времён.

9. Геотермальная электростанция Olkaria IV (140 МВт)

В Кении в 2023 году была запущена мощнейшая геотермальная станция в мире Olkaria IV. Показатель мощности геотермального генератора достиг 140 МВт. Объект был построен в одноимённом районе, характеризующемся высокой вулканической активностью. Стоимость возведения станции составила $126 млн с семилетней окупаемостью. Ввод ГеоТЭС в эксплуатацию позволил снизить тариф на электроэнергию для кенийских потребителей вдвое. Общий энергетический потенциал района строительства станции специалисты оценили в 2 ГВт. В регионе к 2020 году планируется строительство второй геотермальной станции, что позволит удовлетворить половину потребностей страны в электроэнергии. Впрочем, напомним, что флагманом геотермальной энергетики является Исландия, а вовсе не Африка.

10. Волновая станция Mutriku Breakwater (300 кВт)

На испанском побережье Бискайского залива (Атлантика) в 2023 году была запущена станция Mutriku Breakwater мощностью 300 кВт, вырабатывающая энергию за счёт колебаний волн. Действующая и в текущее время электростанция оснащена 16 турбинами, смонтированными по проекту более внушительного объекта, работавшего на силе волн — британской Islay Limpet мощностью 500 кВт, закрытой по экономическим причинам в 2023 году. Исторический же рекорд по мощности среди приливных станций принадлежал португальской Agucadoura Wave Farm (2,25 МВт). Работа последней была прекращена по техническим и финансовым причинам в 2008 году, всего через несколько месяцев после запуска.

Что такое альтернативные источники энергии и какое у них будущее

«Зеленую» энергию выбирают страны, города, компании и граждане. Рассказываем, как возобновляемые источники переходят из категории альтернативных в основные, как они развиваются в России и мире и какое будущее их ждет

Что такое альтернативные источники энергии

Альтернативные источники энергии — это возобновляемые энергетические ресурсы, которые получают благодаря использованию гидроэнергии, энергии ветра, солнечной энергии, геотермальной энергии, биомассы и энергии приливов и отливов. В отличие от ископаемых видов топлива — например, нефти, природного газа, угля и урановой руды, эти источники энергии не истощаются, поэтому их называют возобновляемыми. Только за 2023 год по всему миру установлено объектов возобновляемых источников энергии (ВИЭ) общей мощностью 200 ГВт.

Доля источников энергии в мировом потреблении (Фото: REN21)

Виды альтернативных источников энергии

1. Солнечная энергия

Солнце — главный источник энергии на Земле, ведь около 173 ПВт (или 173 млн ГВт) солнечной энергии попадает на нашу планету ежегодно, а это более чем в 10 тыс. раз превышает общемировые потребности в энергии. Фотоэлектрические модули на крыше или на открытых территориях преобразуют солнечный свет в электрическую энергию при помощи полупроводников — в главном, кремния. Солнечные коллекторы вырабатывают тепло для отопления и производства горячей воды, также для кондиционирования воздуха.

Солнечные панели могут вырабатывать энергию и в пасмурную погоду, и даже в снегопад. Для наибольшей эффективности их стоит устанавливать под определенным углом — чем дальше от экватора, тем больше угол установки панелей.

2. Энергия ветра

Использование ветра в качестве движущей силы — давняя традиция. Ветряные мельницы использовались для помола муки, лесопильных работ) и в качестве насосной или водоподъемной станции. Современные ветрогенераторы вырабатывают электроэнергию за счет энергии ветра. Сначала они превращают кинетическую энергию ветра в механическую энергию ротора, а затем в электрическую энергию.

Ветроэнергетика является одной из самых быстроразвивающихся технологий возобновляемой энергетики. По последним данным IRENA, за последние два десятилетия мировые мощности по производству энергии ветра на суше и на море выросли почти в 75 раз — с 7,5 ГВт в 1997 году до примерно 564 ГВт к 2023 году.

3. Энергия воды

Еще в древнем Египте и Римской империи энергия воды использовалась для привода рабочих машин, в том числе мельниц. В средние века водяные мельницы применялись в Европе на лесопильных и целлюлозно-бумажных предприятиях. С конца XIX века энергию воды активно используют для получения электроэнергии.

4. Геотермальная энергия

Геотермальная энергия использует тепло Земли для производства электричества. Температура недр позволяет нагревать верхние слои Земли и подземные водоемы. Извлекают геотермальную энергию грунта при помощи мелких скважин — это не требует больших капиталовложений. Особенно эффективна в регионах, где горячие источники расположены недалеко к поверхности земной коры.

5. Биоэнергетика

Биоэнергетика универсальна. Тепло, электричество и топливо могут производиться из твердой, жидкой и газообразной биомассы. При всем этом в качестве возобновляемого сырья используются отходы растительного и животного происхождения.

6. Энергия приливов и отливов

Приливы и волны — очередной способ получения энергии. Они заставляют вращаться генератор, который и отвечает за выработку электричества. Таким макаром для получения электроэнергии волновые электростанции используют гидродинамическую энергию, другими словами энергию, перепад давления и разницу температур у морских волн. Исследования в этой области еще ведутся, но специалисты уже подсчитали — только побережье Европы может ежегодно генерировать энергии в объеме более 280 ТВт·ч, что составляет половину энергопотребления Германии.

Как разные страны мира выполняют планы по энергопереходу

Страны по всему миру поставили себе амбициозные задачи по переходу на возобновляемую энергию. Цели стали частью и Парижского соглашения — к 2030 году решения с нулевым выбросом углерода могут быть конкурентоспособными в секторах, на которые приходится более 70% глобальных выбросов. Сделать это планируется за счет энергетического перехода — процесса замены угольной экономики возобновляемой энергетикой. В 2020 году, несмотря на пандемию и экономическую рецессию, многие города, страны и компании продолжали объявлять или осуществлять планы по декарбонизации.

Ожидается, что в 2021 году Индия внесет наибольший вклад в развитие возобновляемой энергетики. Здесь планируют запустить ряд ветряных и солнечных проектов.

В Евросоюзе также прогнозируется скачок в приросте мощностей в 2021 году. Здесь даже в условиях пандемии не забывают о Green Deal — крупнейшей в истории ЕС коррекции экономического курса. Цель проекта — сформировать в ЕС углеродно-нейтральное пространство к 2030 году. Для этого планируется сократить на 40% объем выбросов парниковых газов от уровня 1990 года и увеличить долю энергии из возобновляемых источников до 32% в общей структуре энергопотребления. Как посчитала Еврокомиссия, достичь этих задач можно будет при помощи ежегодных инвестиций в размере €260 млрд. Доля ВИЭ в энергосистеме ЕС также постоянно растет. Так, около 40% электроэнергии в первом полугодии 2020 года в ЕС было произведено из возобновляемых источников.

Пока же в лидерах инвестиций в развитие возобновляемой энергетики — Китай, США, Япония и Великобритания. С того времени, как BloombergNEF начал отслеживать эти данные, глобальные инвестиции в ветровую и солнечную энергетику, биотопливо, биомассу и отходы, малую гидроэлектроэнергетику увеличились почти на порядок. В годовом выражении вложения в чистую энергию выросли с $33 млрд до более чем $300 млрд за 20 лет.

Китай за десять лет стал главным производителем оборудования для возобновляемой энергетики. Сначала, идет речь о солнечных панелях. Семь из десяти крупнейших мировых производителей солнечных батарей — это китайские компании. В целом развитие технологий удешевило стоимость строительства новых объектов ВИЭ. Это приближает планы Китая стать углеродно нейтральным к 2060 году.

Серьезных шагов в сторону энергоперехода ожидают и от президента США Джо Байдена. Он не только лишь вернул страну в Парижское соглашение, да и заявил о том, что намерен добиться чистых выбросов парниковых газов и перехода на 100% экологичной энергии к 2050 году.

Также к 2050 году планируют использовать только ВИЭ Япония, Южная Корея, Новая Зеландия и Великобритания. Прошедший 2020 год уже стал самым экологичным для энергосистемы Великобритании со времен промышленной революции. Страна целых 67 дней смогла обходиться без угля. От традиционных источников энергии Британия планирует отказаться уже к 2025 году.

Активно развиваются ВИЭ в Испании — по прогнозам, сектор только солнечной энергетики в стране будет расти примерно вдвое быстрее, чем в Германии.

В 2020 году Шотландия получила 97% электроэнергии из возобновляемых источников. При помощи произведенной «зеленой» энергии получилось обеспечить электронужды более чем 7 млн домохозяйств. Шотландия планирует стать углеродной нейтральной уже к 2030 году.

Тот же год выбран временем полного отказа от традиционной энергетики для Австрии, а Саудовская Аравия запланировала к 2030 году получать 50% электроэнергии от ВИЭ.

Национальные цели по доле ВИЭ среди источников энергии (Фото: REN21)

Геотермальная энергия в Рейкьявике и солнечные батареи для Берлина

Отдельные города по всему миру также стремятся стать климатически нейтральными. По данным CDP, из более чем 570 городов мира, по которым ведется статистика, более 100 получают по крайней мере 70% электроэнергии из возобновляемых источников — энергии воды, геотермальной, солнечной и ветровой энергии.

В списке присутствуют такие города, как Окленд, Найроби, Осло, Сиэтл, Ванкувер, Рейкьявик, Порту, Базель, Богота и другие.

Например, Берлингтон (штат Вермонт, США) уже получает 100% электроэнергии от ветра, солнца, воды и биомассы. Вся электроэнергия Рейкьявика производится за счет гидроэлектростанций и геотермальных источников. К 2040 году весь общественный и личный транспорт столицы должен стать свободным от ископаемого топлива.

100% энергии из возобновляемых источников для швейцарского Базеля обеспечивает собственная энергоснабжающая компания. Большая часть электроэнергии поступает от гидроэнергетики и 10% — от ветра. В мае 2023 года Швейцария проголосовала за постепенный отказ от атомной энергетики в пользу ВИЭ.

Мировые столицы также не остаются в стороне. Например, Сенат Берлина утвердил план мероприятий по развитию солнечной энергетики в столице Германии «Masterplan Solarcity». В соответствии с общей стратегией развития города Берлин должен стать климатически нейтральным к 2050 году. В конце 2023 года в Берлине работали солнечных электростанций, которые покрывали 0,7% потребления электроэнергии, к 2050 году 25% энергопотребления города будут обеспечиваться за счет солнечной энергетики.

«Мы продвигаем расширение возобновляемых источников энергии в Берлине. Сейчас на рассмотрении Сената столицы находятся два законопроекта. Закон о солнечной энергии обязывает владельцев частных домов устанавливать солнечные системы на крышах. Законопроект Администрации по окружающей среде и климату сделает использование солнечной энергии в общественных зданиях обязательным уже в 2023 году. Это радикально сократит выбросы CO₂ в Берлине», — рассказала руководитель фракции «Зеленые» в берлинском Сенате Зильке Гебель.

Как бизнес формирует положительный имидж, инвестируя в ВИЭ

Альтернативная энергия — хорошо забытое ненужное.

Компании по всему миру также создают стратегии и определяют «зеленые» цели, которых они хотят достичь в течение определенного периода времени. Появилось осознание: нужно действовать ответственно и подавать экологичный пример потребителям. Конечно, использование ВИЭ может не только лишь помочь в формировании положительного имиджа для компаний, да и снизить затраты на электроэнергию.

Так, новые серверы Facebook, также компания Дженерал моторс будут получать энергию от солнечной электростанции. Ее строят в штате Кентукки в рамках масштабной программы Green Invest.

IKEA запланировала производить больше электроэнергии на основе возобновляемых источников, чем она потребляет, к 2030 году. В 14 странах на магазинах размещены 920 тыс. солнечных панелей, также более 530 ветряных турбин. Ingka, материнская компания IKEA, инвестировала около $2,8 млрд в различные проекты ВИЭ и стала владельцем 1,7 ГВт мощностей. Она также продолжит вкладывать средства в строительство ветропарков и солнечных электростанций.

Химический концерн BASF будет постепенно переходить на возобновляемые источники энергии, также планирует инвестировать в ветропарки.

Компания Intel получает энергию от ветра, солнца, воды и биомассы. С 2023 года Intel инвестировал $185 млн в 2 000 проектов по энергосбережению, а 100% электроэнергии, потребляемой корпорацией в США и ЕС, поступает из ВИЭ.

Apple также ставит впереди себя цель стать углеродно нейтральной. Она приобрела несколько солнечных ферм, обеспечивая устойчивую энергию для своих центров обработки данных. С 2023 года все розничные магазины, офисы и центры обработки данных Apple работают на 100% возобновляемой энергии.

Microsoft ежегодно использует более 1,3 млрд. кВт·ч «зеленой» энергии при разработке ПО, работы центров обработки данных и производства. Компания обязалась сократить выбросы углекислого газа на 75% к 2030 году.

Самые необычные альтернативные источники электроэнергии

С каждым годом нам нужно больше электроэнергии. Ученым приходится изобретать нетрадиционные способы ее получения — недорогие и безопасные для атмосферы. Рассказываем о необычных разработках в области электроэнергетики

Энергия из морских волн

В апреле 2021 года британская компания Mocean Energy представила Blue X — прототип установки, которая будет преобразовывать кинетическую энергию морских волн в электричество.

Установка Blue X (Фото: Mocean Energy)

Механизм работы такой: установку помещают на поверхность воды, она качается на волнах и приводит в движение шарнир посередине. Тот в свою очередь запускает генератор, который вырабатывает электроэнергию и по кабелям перенаправляет ее на сушу. Как это применять: по оценкам Mocean Energy, если использовать хотя бы 1% всей доступной энергии волн в мире, можно обеспечить электричеством 50 млн зданий. Для сравнения: в России насчитывается около 14 млн жилых домов.

Энергия из ДНК

Оказалось, что органические молекулы тоже преобразуют солнечную энергию в электричество. В 2021 году немецкие ученые сумели синтезировать супрамолекулярную — другими словами более сложную, чем обычная молекула — систему на основе ДНК.

Структура супрамолекулы (Фото: frontiersin.org)

Основа системы — фуллерен, «футбольный мяч» из 60 атомов углерода. К нему крепится краситель, который поглощает солнечный свет и отдает получившуюся энергию фуллерену. Но возникает проблема: если не упорядочить такие супрамолекулы, ток между ними будет протекать с трудом, а с течением времени и вовсе затухнет. Ученые предложили такое решение: закрепили супрамолекулы на основе фуллеренов и красителя на спирали ДНК. Так движения электронов становятся упорядоченными, а электрический ток не затухает. Как это применять: исследователи не обещают, что в скором времени на всех крышах появятся солнечные батареи из ДНК, но развивать это направление планируют. По их прогнозам, технология будет дешевле, прочнее и долговечнее, чем солнечные батареи на основе кремния.

Респираторы с солнечными батареями

Берлинский изобретатель Хайнц Кнупске превратил респиратор в устройство, генерирующее электроэнергию. На самом деле, это привычная для нас маска, на поверхности которой закреплена маленькая солнечная батарея.

Схематично респиратор с солнечной батареей выглядит так (Фото: photovoltaik.eu)

Как это применять: батарея вырабатывает энергию, которой хватает для подзарядки телефона или часов. Сначала 2021 года в Китае уже наладили серийное производство «солнечных» масок и отправили первую партию в Европу.

Солнечные паруса

В 2023 году Планетарное общество развернуло парус LightSail 2 на одной из ракет от SpaceX, и он успешно прошел испытания.

LightSail 2 во время развертывания (Фото: The Planetary Society)

Солнечный парус — почти то же самое, что и обычный парус на кораблях. Исключительно в движение его приводит не ветер, а солнечная энергия — поток заряженных частиц, которые выделяет Солнце. Если поймать этот поток энергии, можно долгое время путешествовать в космосе по заданному маршруту, а топливо для этого не понадобится. Как это применять: используя наработки Планетарного общества, в 2021 году NASA при помощи паруса планирует долететь до Луны, а затем отправиться к околоземному астероиду 1991 VG.

«Бесконечная» энергия из воздуха

В 2020 году ученые из Массачусетского университета создали Air-gen — генератор, который создает электричество при помощи натурального белка и влаги из воздуха.

Графическое изображение пленки из белковых нанопроводов, вырабатывающих электричество при помощи влаги из атмосферы (Фото: UMass Amherst / Yao and Lovley labs)

При помощи протеобактерий Geobacter ученые выращивают белок, который может проводить ток. Из него делают пленку толщиной менее 10 микрон — в пару раз тоньше, чем человеческий волос — и помещают между двумя электродами. Белок забирает влагу из воздуха и за счет тонких пор создает ток между электродами. Лучшие результаты Air-gen показывает при влажности в 45%, но справляется и в засушливых регионах вроде Сахары. Генератор не находится в зависимости от погодных условий и работает даже в помещении. Как это применять: пока мощности Air-gen хватает только для питания мелкой электроники. В скором времени ученые разработают версию для мобильников и смарт-часов, чтобы те никогда не разряжались. А если у исследователей получится совместить Air-gen с краской для стен, в домах появится бесконечный источник электроэнергии.

Электричество из дерева

Если сжать древесину, а потом вернуть в исходное состояние, она вырабатывает электрическое напряжение — правда, очень низкое. Ученые из Швейцарии провели несколько экспериментов и в 2021 году сумели превратить древесину в мини-генератор. Исследователи изменили химический состав древесины. Они поместили ее в смесь перекиси водорода и уксусной кислоты, растворили один из компонентов древесной коры — лигнин — и оставили только целлюлозу. В результате древесина превратилась в «губку», которая после сжатия самостоятельно возвращается в исходную форму. По словам ученых, такая губка генерирует электрическое напряжение в 85 раз выше, чем обычное дерево.

Так выглядит древесина после растворения лигнина (Фото: САУ Nano / Empa)

Как это применять: пока исследователи проводят испытания получившегося материала. Они уже выяснили, что энергии 30 деревянных брусков длиной 1,5 см хватит для питания ЖК-дисплея.

Жидкое топливо из солнечной энергии

превратить свет, полученный при помощи солнечных батарей, в энергию;
при помощи этого электричества разложить воду на водород и кислород;
соединить водород и оксид углерода и получить метанол.

Чтобы получить нужное количество солнечного света, исследователи используют целые фермы солнечных батарей

Как это применять: в отличие от нефти и угля, это топливо сгорает чисто. Если у Китая получится сделать производство жидкого метанола массовым, углекислого газа в атмосфере станет намного меньше — на долю Китая приходится около 29% мировых выбросов.