چشم انداز انرژی جهانی با تمرکز فزاینده بر پایداری و حرکت به سمت دور شدن از سوخت های فسیلی دستخوش دگرگونی قابل توجهی است. همانطور که در پرتگاه این انتقال انرژی ایستاده ایم، انتخاب هایی که امروز انجام می دهیم آینده سیاره ما را شکل می دهد.
گزینه‌های انرژی برای جهان ما به سرعت در حال گسترش هستند که توسط منابع انرژی تجدیدپذیر مانند انرژی خورشیدی و بادی رهبری می‌شود. علاوه بر این، منابع جایگزین مانند هیدروژن و شکافت هسته‌ای برای دستیابی به یک چشم‌انداز انرژی پاک‌تر و پایدارتر، نوید زیادی را نشان می‌دهند.
در این مقاله، فرصت‌ها و چالش‌های مرتبط با انتقال انرژی را بررسی می‌کنیم و نگاهی دقیق‌تر به نوآوری‌های ایجادکننده تغییر و موانعی که باید بر آنها غلبه کنیم، خواهیم داشت.
چشم انداز انرژی فعلی
بر اساس آمار منتشر شده توسط آژانس بین المللی انرژی، 80.9 درصد انرژی جهان از سوخت های فسیلی، 9.4 درصد از سوخت های زیستی و زباله، 5.0 درصد از انرژی هسته ای، 2.5 درصد از انرژی آبی و 2.2 درصد مابقی از منابع دیگر تامین می شود. 2019.
چشم انداز امروزی عمدتاً با اتکای بیش از حد به سوخت های فسیلی مشخص می شود که تأثیرات مخربی بر محیط زیست دارد. منابع جایگزین انرژی پاک تر مانند خورشید، باد و هیدروژن به طور فزاینده ای مورد استفاده قرار می گیرند. با این حال، میزان پیشرفت تکنولوژیک مورد نیاز برای تسهیل موثر انتقال همچنان قابل مشاهده است.
چالش ها
تخریب محیط زیست
سوزاندن سوخت‌های فسیلی مانند زغال‌سنگ، نفت و گاز طبیعی، مقادیر زیادی گازهای گلخانه‌ای را در جو آزاد می‌کند و گرما را به دام می‌اندازد و باعث افزایش دمای جهانی می‌شود. این منجر به تغییرات آب و هوایی می شود که منجر به بالا آمدن سطح دریاها، مشکلات ناشی از بارندگی غیرقابل پیش بینی و رویدادهای شدید آب و هوایی می شود.
سوزاندن سوخت های فسیلی همچنین آلاینده های مختلفی از جمله دی اکسید گوگرد و اکسیدهای نیتروژن را وارد جو می کند. این گازها به ایجاد دود کمک می کنند و می توانند باعث مشکلات تنفسی شوند. آنها همچنین می توانند با آب باران واکنش نشان دهند و باران اسیدی تشکیل دهند که می تواند ساختمان ها را خورده، جانداران دریایی را از بین ببرد و به اکوسیستم ها آسیب برساند.
امنیت انرژی
جنگ روسیه و اوکراین بحران انرژی جهانی را بدتر کرده است. اختلالات زنجیره تامین یکی از تامین کنندگان اصلی نفت جهان، روسیه، به نوبه خود قیمت انرژی را افزایش داده است. این باعث افزایش تعداد خانوارهایی می شود که توانایی خرید انرژی را ندارند – به ویژه آنهایی که در کشورهای در حال توسعه هستند.
همچنین بخوانید: کلید مقابله با تغییرات آب و هوایی: برق رسانی به حمل و نقل
علاوه بر این، به دلیل تنش‌های سیاسی، روسیه جریان گاز به اتحادیه اروپا را بین ماه می تا اکتبر 2022 به میزان 80 درصد کاهش داد. این امر منجر به کمبود قابل توجهی در ترکیب انرژی اتحادیه اروپا شد. این امر وابستگی بیش از حد به کشورهای عمده صادرکننده سوخت را برجسته می کند و تنوع بخشی به منابع انرژی جایگزین یا داخلی را به یک ضرورت فوری تبدیل می کند.
قابلیت دسترسی
دلیل اصلی اینکه چرا منابع پایدار هنوز هم امروزه نسبتاً گران‌تر هستند، هزینه هنگفت زیرساخت مورد نیاز برای ساخت نیروگاه‌های خورشیدی و بادی است. هنگامی که در مقیاس بزرگ تولید می شود، این هزینه ها می تواند به سرعت افزایش یابد. این باعث می شود که منابع انرژی پایدار گران تر از منابع سنتی باشد.
در نتیجه، این نشان دهنده یک مانع مهم برای پذیرش در مقیاس بزرگ منابع انرژی پایدار است، زیرا بسیاری از کشورها و مشاغل تمایل دارند صرفه جویی در هزینه را بر محیط زیست اولویت دهند.
آخرین نوآوری ها و پیشرفت ها
منابع جایگزین
شکافت هسته ای فرآیندی است که در آن هسته یک اتم به دو هسته یا کوچکتر تقسیم می شود و مقدار زیادی انرژی به صورت گرما و تشعشع آزاد می کند. این فرآیند در قلب نیروگاه های هسته ای قرار دارد که از گرمای تولید شده توسط شکافت هسته ای برای تولید بخار استفاده می کنند که به نوبه خود توربین ها را برای تولید برق به حرکت در می آورد.
مزایا:
- منبع انرژی پاکی که گازهای گلخانه ای مانند دی اکسید کربن تولید نمی کند.
- همچنین وابستگی ما به سوخت‌های فسیلی را کاهش می‌دهد که منابع محدودی هستند که تغییرات آب و هوایی را تشدید می‌کنند.
حذفیات:
- انرژی هسته ای زباله های رادیواکتیو تولید می کند که باید به دقت ذخیره و دفع شوند.
- ملاحظات ایمنی مربوط به نیروگاه های هسته ای، به ویژه در صورت وقوع یک حادثه هسته ای که می تواند سطوح خطرناک تشعشع را آزاد کند.
سوخت هیدروژنی از واکنش شیمیایی گاز هیدروژن با اکسیژن برای ایجاد آب تولید می شود. این فرآیند انرژی آزاد می کند که می تواند برای تامین انرژی پیل های سوختی و تولید مستقیم برق استفاده شود.
مزایا:
- هنگام سوزاندن، انتشارات مضر منتشر نمی کند. در واقع، تنها محصول جانبی سوخت هیدروژن بخار آب است که آن را به یک منبع بسیار تمیز تبدیل می کند.
- سوخت هیدروژنی را می توان از منابع مختلفی از جمله آب، گاز طبیعی و زیست توده تولید کرد که آن را به یک گزینه سوخت همه کاره و پایدار تبدیل می کند.
حذفیات:
- مشکل در نگهداری و حمل و نقل؛ به تجهیزات و زیرساخت های تخصصی برای جابجایی ایمن نیاز دارد.
- تولید سوخت هیدروژنی می تواند انرژی بر باشد که می تواند پایداری کلی آن را محدود کند.
ذخیره و توزیع انرژی
ذخیره سازی باتری
ذخیره انرژی عبارت است از جذب انرژی تولید شده در زمان معین برای استفاده در زمان بعدی. هدف کاهش عدم تعادل بین تقاضای انرژی و تولید انرژی است. اخیراً راه‌حل‌های نوآورانه بازیافت باتری ظهور کرده‌اند که منجر به چشم‌انداز انرژی پایدارتر می‌شود.
همچنین بخوانید: چگونه Ampotech به انرژی کمک می کند، مدیران تاسیسات راندمان ساختمان های خود را بهبود می بخشند
به عنوان مثال، NEU Battery Materials، استارتاپی از برنامه HyperScale Accelerator، راهی برای بازیافت باتری‌های لیتیومی با استفاده از تولید مواد الکتروشیمیایی و باتری تمیز و پایدار ایجاد کرده است. این راه حل مشکل بازیافت باتری را با هدف گذاری ردوکس پایدار برطرف می کند.
ریزشبکه ها
ریزشبکه یک شبکه الکتریکی کوچک است که می تواند به طور مستقل یا در ارتباط با شبکه اصلی برق کار کند. معمولاً شامل منابع انرژی توزیع شده مانند پانل های خورشیدی، توربین های بادی، ذخیره باتری و ژنراتورهای پشتیبان است که می توانند برق را به صورت محلی تولید و ذخیره کنند.
ریزشبکه ها به گونه ای طراحی شده اند که برق قابل اعتماد و پایداری را برای جوامع، تأسیسات یا مناطق خاص ارائه کنند. آنها اغلب در مناطقی که مستعد قطع برق هستند یا دور از شبکه اصلی برق هستند، مانند جوامع دور افتاده، پایگاه های نظامی یا بیمارستان ها استفاده می شوند.
انتقال انرژی
نگرانی های زنجیره تامین
چالش‌های متعددی برای استقرار انرژی جایگزین در مقیاس بزرگ وجود دارد. باید ارزان، فراوان، تمیز، ایمن، حمل و نقل آسان و پایدار باشد. برای ایجاد انعطاف‌پذیری و کاهش خطر ژئوپلیتیک ناامنی انرژی، هر کشور باید خودکفا باشد و زنجیره تامین را به حیاط خلوت خود برساند.
سیستم های انرژی
امروزه سیستم انرژی غالب ما حول محور گاز طبیعی متمرکز شده است. با این حال، بسیاری از سیستم های ذخیره و توزیع انرژی در آینده متصور هستند. این شامل واردات برق، شبکه های هیدروژن، فناوری سوخت و زیرساخت ها و غیره می شود.
با گسترش انرژی‌های جایگزین مانند خورشیدی، حرارتی و هسته‌ای، نیاز روزافزونی به طراحی سیستم یکپارچه‌ای قوی، بادوام و قابل اعتماد وجود دارد – شاید سیستمی که سازگاری ارتجاعی داشته باشد.
نقش شتاب دهنده ها در شکل دادن به آینده
برنامه‌های شتاب‌دهنده نوآوری را تحریک می‌کنند و انتقال چشم‌انداز انرژی فعلی به چشم‌اندازی پایدارتر را تسریع می‌کنند. استارت‌آپ‌ها از راهنمایی فعال متخصصان صنعت، دسترسی به منابع، ارتباطات سرمایه‌گذار، همکاری و چارچوبی ساختاریافته برای نوآوری بهره می‌برند.
با تأمین مالی بالقوه، استارت‌آپ‌هایی با راه‌حل‌های نوآورانه که به مشکلات دنیای واقعی رسیدگی می‌کنند، این اختیار را پیدا می‌کنند که تحقیقات و توسعه بیشتری انجام دهند و ایده‌های خود را برای متحول کردن چشم‌انداز انرژی ایجاد کنند.
برنامه شتاب دهنده PETRONAS FutureTech 3.0
یکی از ابتکارات محرک نوآوری در فضای انرژی است PETRONAS FutureTech 3.0توسط StartupX که در 23 فوریه 2023 راه اندازی شد.
این برنامه بر پنج محور متمرکز است: آینده انرژی و تحرک، پایداری، آینده صنعت و کار، آینده مواد شیمیایی و مواد و فناوری های پیشرفته.
اینجا بیشتر بیاموزید: https://petronasft.thestartupx.com
–
یادداشت سردبیر: e27 هدف این است که با انتشار نظرات جامعه، رهبری فکری را تقویت کند. نظر خود را با ارسال مقاله، ویدئو، پادکست یا اینفوگرافیک به اشتراک بگذارید
به ما بپیوندید e27 گروه تلگرام، انجمن FB یا لایک e27 صفحه فیس بوک
این مقاله برای اولین بار در 3 آوریل 2023 منتشر شد
پست در پرتگاه انتقال انرژی اولین بار در e27 پدیدار شد.