Множество блестящих умов работает над решением проблем изменения климата. Некоторых из них вы найдете в свежем выпуске нашего ежегодного списка «35 Инноваторов до 35 лет».
Мы отмечали достижения многих ярких новаторов за эти годы, часто еще до того, как они становились широко известными. Сергей Брин из Google попал в список в 2002 году. JB Straubel был отмечен в 2008 году, когда он был техническим директором Tesla. В том же году в список попал и Эндрю Ын (сегодня один из самых известных имен в сфере ИИ, и он вернулся в этом году, чтобы написать вводное эссе, которое я настоятельно рекомендую прочесть).
Изучая лауреатов этого года в категории «Климат и энергия», я заметил несколько явных тенденций. В частности, прослеживалась высокая концентрация разработок в двух областях, которые меня особенно волнуют: аккумуляторы и топливо. Давайте присмотримся повнимательнее к некоторым инноваторам этого года и подумаем, что их работа может значить для будущего климатических действий.
Зарядка на полную мощность
Как вы, вероятно, знаете, если вы являетесь постоянным читателем нашего издания, аккумуляторы — один из самых важных элементов в борьбе с изменением климата. Мощные и долговечные батареи не только критически важны для электрификации транспорта, но и, как ожидается, будут играть растущую роль в энергосетях, накапливая энергию от прерывистых возобновляемых источников, таких как ветер и солнце, для использования в пиковые моменты.
За последние годы аккумуляторы прошли долгий путь, а цены на них резко упали. (Они недавно опустились ниже 100 долларов за киловатт-час впервые за два года, продолжая тенденцию к снижению, которая длится уже десятилетие).
Тем не менее, существует огромный потенциал для дальнейшего прогресса, особенно в области материалов для аккумуляторов. Двое инноваторов в списке этого года сосредоточены на новых материалах, чтобы сделать батареи более полезными в большем количестве применений.
Тонгчао Лю (Tongchao Liu) из Аргоннской национальной лаборатории работает над тем, чтобы сделать аккумуляторы более долговечными.
Со временем батареи изнашиваются по мере циклов зарядки и разрядки. Лю разработал диагностическую систему для определения места отказа и выявил катод — часть аккумулятора — как основного виновника. Затем он и его команда предложили альтернативный катодный материал на основе перовскитов. (Возможно, вы слышали о перовскитах в контексте солнечных элементов.) В лабораторных тестах срок службы батарей с новым материалом утроился.
Дэвид Маканик (David Mackanic) из Anthro Energy разрабатывает гибкие аккумуляторы, которые могли бы питать носимые устройства, а также электромобили.
Одной из самых важных частей аккумулятора является электролит — материал, через который движется заряд внутри ячейки. Многие батареи, включая литий-ионные элементы, питающие современные электромобили и ноутбуки, используют легковоспламеняющуюся жидкость в качестве электролита. Но Маканик и его команда изобрели гибкий полимерный электролит, который может изгибаться, не влияя на характеристики батареи.
Вывод новых изобретений в области аккумуляторов на рынок — непростая задача, и перед обоими этими проектами лежит долгий путь, но я определенно буду следить за их успехами.
Топливо для будущего
Еще одна тенденция, которую я заметил среди новаторов в этом году, — это фокус на топливе. Подобно аккумуляторам, топливо накапливает энергию, но, как правило, упаковывает ее в меньшем объеме, чем многие батареи, что облегчает транспортировку. Таким образом, топливо может стать лучшим решением для таких отраслей, как авиация и судоходство.
Питер Годарт (Peter Godart) из Found Energy видит будущее алюминия как топлива. Он разработал процесс расщепления металла водой, производящий тепло и водород, которые могут использоваться в качестве источников энергии. Первоначальные планы его стартапа включают сотрудничество с производителями алюминия для помощи в частичном обеспечении энергией переработки лома алюминия.
Стаффорд Шихан (Stafford Sheehan) из Air Company разработал способ превращения углекислого газа и водорода в новые продукты. В одностадийном процессе стартап может производить спирт, который используется в продуктах типа духов и водки, а также парафины, которые используются в авиационном топливе. У компании есть соглашение с военными США, и в ближайшие годы они надеются продавать свое топливо более широко.
Ён Сок Чо (Young Suk Jo) из Amogy хочет питать корабли аммиаком. Это химическое вещество обычно используется в удобрениях, но оно также может служить удобным способом хранения водорода — ведущего чистого топлива. Чо и Amogy изобрели реактор, который может расщеплять аммиак на азот и водород, используемый на борту транспортных средств. Компания испытала свою систему на дроне, тракторе и седельном тягаче, а позже в этом году планирует запустить буксир на аммиаке.
Возможно, вы помните Ён Сок Чо по раннему выпуску рассылки — я общался с ним в июне, когда посещал штаб-квартиру Amogy в Бруклине. Кроме того, вчера был опубликован мой более подробный очерк о нем, который вы можете прочесть здесь.
Многие инноваторы работают над батареями и топливом, но даже эти области составляют лишь малую часть общих климатических действий. В списке есть и те, кто занимается управлением спросом в электросетях, спутниковым мониторингом климата и материалами для улавливания углерода, не говоря уже о биотехнологиях, ИИ, робототехнике и вычислениях. Обязательно ознакомьтесь с полным списком 35 Инноваторов до 35 лет, чтобы узнать все подробности.
Связанное чтение
Аккумуляторы — сложная тема. Вот как на самом деле работает литий-ионная батарея.
Существует множество способов внедрения инноваций в области материалов для аккумуляторов, и некоторые альтернативные батареи могут заменить легковоспламеняющиеся электролиты на водные.
Альтернативные виды авиационного топлива часто называют SAF, или устойчивое авиационное топливо. Вот всё, что вам нужно знать о них.
Еще кое-что
Когда речь заходит о минералах, используемых в ключевых климатических технологиях, таких как аккумуляторы, солнечные панели и электролизеры, кажется, что Китай находится в центре всего. Но какова китайская политика в отношении критически важных минералов? Стремится ли страна создать самодостаточную цепочку поставок экологически чистых технологий?
Ответы на эти и другие вопросы вы найдете в последней статье моего коллеги Зеи Янга, который побеседовал с Сивером Вангом, содиректором климатической группы в Институте прорыва (Breakthrough Institute).
Следим за климатом
На вчерашнем ежегодном мероприятии Apple климатические обещания вышли на первый план. Была даже длинная зарисовка с Октавией Спенсер в роли Матери-Природы. Лично мне все это показалось в равной степени милым и неловким.
→ Компания объявила, что ее новые часы станут «углеродно-нейтральными» продуктами. Фокусировка на часах может отвлекать от более масштабных мер, необходимых для сокращения климатического следа Apple. (The Verge)
→ Компания использует некоторые компенсации для сокращения чистых выбросов. Хотя эта конкретная стратегия часто бывает сомнительной, климатические усилия Apple не полностью лишены смысла. (Heatmap News)
→ Например, меня интересуют усилия по использованию переработанных материалов, включая переработанный кобальт, в аккумуляторах. (MIT Technology Review)
Стартап по производству тепловых аккумуляторов Antora только что запустил свою первую коммерческую систему. Технология компании может помочь обеспечивать энергией промышленные предприятия, требующие высокого тепла и постоянного энергоснабжения. (Bloomberg)
→ Вот почему тепловые аккумуляторы — самая горячая (поняли игру слов?) новая климатическая технология. (MIT Technology Review)
Даже для высокопоставленного государственного чиновника поездки на электромобилях все еще сопряжены с некоторыми трудностями. Этим летом во время поездки секретарь энергетики США и ее свита столкнулись с проблемами, когда несколько электромобилей попытались одновременно остановиться на быстрой зарядной станции за пределами Огасты, штат Джорджия. (NPR)
Должен ли водород, полученный из коровьего навоза, считаться чистым? Борьба за новый налоговый кредит на водород накаляется, появляются новые опасения, что недобросовестный учет сделает этот кредит бесполезным для сокращения выбросов, если в него будут включены проекты по «возобновляемому природному газу». (Canary Media)
Если бы мир оценивали по успеваемости в борьбе с изменением климата, мы бы, вероятно, не сдали экзамен. ООН опубликовала «табель успеваемости» по климату, и хотя какие-то меры были предприняты, необходимо срочно ускорить темпы для достижения международных климатических целей. (The Verge)
На этой неделе много новостей из мира стали. H2 Green Steel привлекла 1,6 миллиарда долларов акционерного капитала для строительства своего запланированного завода по производству «зеленой» стали в Швеции. (Canary Media) А Boston Metal, стартап, работающий над электрификацией производства одного из самых используемых и загрязняющих материалов в мире, привлек раунд финансирования на 262 миллиона долларов. (Bloomberg)
Новые исследования могут помочь сократить количество инверсионных следов (конденсационных следов, которые образуются за самолетами), которые составляют значительную часть климатического воздействия авиации. Ключ к успеху — избегать определенных участков атмосферы, где образуются долгоживущие облака. (Quartz)
Аккумуляторы в энергосистемах могут помочь сгладить подачу электроэнергии от ветра и солнца, а также обеспечить резервное питание в случае отключений. Но некоторые люди закономерно обеспокоены потенциальными проблемами пожарной безопасности, которые могут возникнуть у крупных аккумуляторных установок. (Wired)
Исправление: В ранней версии этой статьи был неверно охарактеризован процесс производства авиационного топлива компанией Air Company.
