«Газификация» транспорта и электричество из воздуха — дайджест «Моей энергии»
Транспорт газует: Минэнерго ждет резкий рост потребления метана на транспорте. Томская область будет развивать геотермальную энергетику. Саратовские физики создали супернакопитель энергии. Ученые смогли получить электричество из искусственных грозовых облаков: при чем тут наноматериалы? Главные новости отрасли за неделю — в дайджесте «Моей энергии».
Безлимитное электричество из воздуха: ученые вдохновились грозовым облаком
Ученые создали новый наноматериал, с помощью которого можно безлимитно получать энергию из паров воды, которые содержатся в воздухе. Производительность установки — несколько киловатт, а работать она может в любом уголке планеты, уверяют создатели. Для этого достаточно компактного генератора на базе наноструктур.
Чтобы найти новый способ добычи энергии, исследователи из США вдохновились почвенными микробами — они вырабатывают электричество таким образом уже миллионы лет при помощи сверхтонких белковых нанопроводов, хорошо проводящих ток, а также простыми... грозовыми тучами. Всем известно, что каждая капля воды в облаке обладает зарядом, а вместе эти заряды дают молнии. Теперь понимаете, сколько бесплатного электричества пропадает зря?
Для создания искусственного грозового облака ученые создали наноматериал со слоистой структурой и порами с диаметром не больше 100 нанометров. Это как раз то расстояние, которое в среднем пролетает молекула воды в воздухе перед тем, как она столкнется со случайным попутчиком — такой же молекулой. Благодаря этому молекулы воды с разной частотой сталкиваются с верхними и нижними прослойками наноматериала, поры в котором будут пропускать только часть паров влаги.
В результате внутри наноструктуры возникает большая разница в заряде между ее верхней и нижней частью, как и в естественных грозовых тучах. То есть верхние и нижние слои этих атмосферных скоплений воды заряжены положительно, а слои в центре, напротив, имеют отрицательный заряд, в результате чего и рождаются молнии. Аналогичная разница зарядов, по словам физиков, возникает в различных наноматериалах, например, целлюлозных нановолокнах, тонких пленках из синтетического шелка, оксиде графена.
Авторы «наногенератора» надеются, что их детище поможет обеспечить дешевой, а главное чистой энергией труднодоступные регионы Земли.
Томская область смотрит вглубь: регион хочет сделать ставку на геотермальное тепло
Томская область создаст рабочую группу по использованию геотермальных источников энергии в отдаленных населенных пунктах для отопления и горячего водоснабжения. По словам заместителя губернатора по экономике Андрея Антонова на III совместной коммуникационной сессии научно-технического центра ПАО «Газпром нефть» с томскими вузами, регион обладает большим потенциалом в этой области.
«Мы договорились о создании рабочей группы, чтобы от идеи перейти к сбыту и эксплуатации, тем самым отработать финансовую модель, которая будет экономически выгодна жителям», — сказал он.
У области уже есть успешный опыт внедрения тепловой энергии от недр Земли в быт жителей. С 2012 года геотермальные насосы используются для энергоснабжения детского сада, построенном в микрорайоне Зеленые Горки. Здание стало первым в России детсадом класса «А» по шкале энергоэффективности, а «коммуналка» благодаря использованию подземного тепла сократилась на 50%.
Поддать газа: к 2035 году потребление метана на транспорте вырастет более чем в 7 раз
В новой концепции развития рынка газомоторного топлива потребление метана на транспорте к 2035 году в базовом сценарии должно вырасти до 10,7 млрд куб. м в год, а в «ускоренном» варианте — до 15,2 млрд куб. м в год. Об этом сообщил директор Департамента развития газовой отрасли Минэнерго РФ Артем Верхов на круглом столе «Актуальные вопросы производства газомоторного топлива в Российской Федерации» в Совфеде.
По его словам, в 2022 году использование газа на транспорте увеличилось почти на треть. И эта тенденция сохраняется последние годы. По итогам прошлого года на газ перешли около 9,4 тыс. единиц транспорта. Чтобы «газификация» транспорта шла быстрее, в этом году будет запущена программа субсидирования производственной и заправочной инфраструктуры СПГ (сжиженного природного газа). В частности, 700 млн рублей будут направлены на строительство около 11 криогенных автозаправочных станций (КриоАЗС), где можно будет заправлять транспорт СПГ.
Саратовские ученые создали супернакопитель энергии
Исследователи из Саратовского государственного технического университета имени Ю.А. Гагарина совершили, кажется, настоящий прорыв в области создания материалов для хранения энергии. До сих пор отечественная наука сталкивалась с рядом проблем в этом направлении, одной из них был дефицит композитных материалов с высокой диэлектрической проницаемостью, которые могут запасать много энергии.
Выходом из тупика стали полимеры с высокой энергетической емкостью в качестве матрицы и добавлением проводящих наночастиц MXene. Расширив гармошкообразную структуру этих частиц, команда обеспечила равномерное распределение заполнителя в матрице и сохранение высокой энергетической емкости композита. В результате отклик композита на электрическое поле стал лучше.
Разработка ученых поможет создать отечественные системы хранения энергии, которые не будут уступать западным аналогам. Почему же накопители так важны? Это одно из самых перспективных направлений энергетики: благодаря таким системам чистая энергия, получаемая из ветра и солнца, может длительное время храниться и при необходимости поступать в сеть. Наконец, технологии хранения энергии имеют огромное значение для здравоохранения, освоения космоса и т.д.