Как возобновляемые источники энергии могут спасти человечество

В настоящее время в нашей жизни происходят значительные перемены. Второй год человечество всего мира живёт в экстремальных условиях. Мы опасаемся за свою жизнь с приходом пандемии. Covid-19 распространился по всему миру. Сегодня мы начинаем жить уже не так как это было когда-то, до появления коронавируса. Уже все люди понимают, что наступила иная жизнь. Это военное время. Другими словами, можно сказать – как на войне. Но войны рано или поздно всегда заканчиваются. И я уверен, что человечество также победит пришедшую к нам пандемию. Разумеется, при этом мы будем жить уже несколько другой жизнью. Но есть и другие проблемы нашего бытия на планете. Глобальное потепление климата с аномалиями температур, связанное с ископаемым топливом. Проблемы с выбросами углерода в атмосферу планеты…

Посмотрим и на эти проблемы человечества. Речь пойдёт об изменениях, которые происходят с нашей планетой. Сегодня мы наблюдаем стихии, бедствия, сильную жару, лесные пожары, наводнения и различные катаклизмы. И всё это опять же по всей планете. Идёт процесс потепления климата Земли. Ледники начинают таять… И это уже происходит давно. Однако многие исследователи видят причину происходящего в деятельности человека. Возможно это так…

Недавно проведено исследование, при поддержке правительства Швейцарии … Оказывается, в ближайшем будущем мы можем увидеть сильное потепление климата. Исследователи утверждают — это произойдёт, если человечество «быстро и полностью» не перейдёт на возобновляемые источники энергии. Причём с преобладанием использования солнечной энергии. И вот почему…

Видео: Глобальное потепление с 1880 по 2020 год

Это видео показано в градусах Цельсия. Наглядно демонстрируются аномалии температур планеты в настоящее время.

По словам учёных Института космических исследований Годдарда НАСА в Нью-Йорке, продолжается долгосрочная тенденция к потеплению на планете. В результате глобальная средняя температура за год была на 1,02 градуса по Цельсию выше, чем базовое среднее значение 1951-1980 годов. Но 2020 год опередил 2016 год на очень небольшую величину, в пределах погрешности анализа. В результате чего эти годы фактически оказались самыми тёплыми за всю историю наблюдений.

Учёные из Швейцарии предупреждают. Главная проблема потепления климата – выбросы углерода в атмосферу Земли. Это уже известно. В мире уже широко приняты глобальные сценарии сокращения выбросов углерода. Эти программы приняты, для недопустимости опасного изменения климата. Над этими программами работают уже многие страны мира.

Безопасный лимит нагрева планеты

Но самая главная суть этих программ – не допустить нарушение «безопасного лимита» нагрева Земли выше 1,5 градуса Цельсия (С). Именно такой предел согласован странами мира в 2015 году в Парижском соглашении. Согласно этого соглашения, страны договорились о снижении выбросов углерода в атмосферу Земли. Именно эти явления сказываются на потепление климата планеты. Далее, надо понимать, что главный ответственный за выбросы углеродов на Земле является ископаемое топливо. Это производные нефти, газа, угля и других ископаемых. Но выход оказывается есть. Это возобновляемые источники энергии на основе использования солнечной энергии.

Но исследователи в действительности сегодня предполагают с 60-80-процентной вероятностью нарушение этого «безопасного лимита» в 1,5 градуса Цельсия (C).

В журнале Environmental Research Letters рассматривается новое заявление. Оно было опубликовано в марте месяце. В нём делается вывод о том, что необходимо для снижения этой вероятности до приемлемого уровня. А надо только одно: «быстрый и полный» глобальный переход на возобновляемые источники энергии во главе с использованием солнечной энергии. И этот переход необходимо осуществить до 2030 года. В таком случае уровень вероятности нарушения «безопасного лимита» составит около 20 процентов.

Экзистенциальная угроза

В настоящее время фактический текущий уровень выбросов углерода превышает все нормы. Причём, несмотря на ряд стран, которые уже добились определённых снижений выбросов углерода. Но этого недостаточно. На это обращает внимание большинство сценариев декарбонизации. С каждым годом мы наблюдаем за аномалиями температур на планете. Об этом предупреждает Межправительственная группа экспертов ООН по изменению климата (МГЭИК) и Программы ООН по окружающей среде. МГЭИК призвала уменьшить выбросы углерода вдвое к 2030 году. А также выйти на нулевой целевой показатель к 2050 году.

«Высокая вероятность нарушения «безопасного лимита» будет считаться неприемлемой в областях, таких как инженерия или общественное здравоохранение», — пишут соавторы Харальд Дезинг и Рольф Видмер из Швейцарских федеральных лабораторий материаловедения и технологий. 

«Растущее понимание земной системы предполагает, что пиковый нагрев выше 1,5 °C может быть реальной угрозой для биосферы. Но и, следовательно, и для всего человечества», — объясняют они в своей статье. «Переходы, которые превышают этот жизненно важный порог, с высокой вероятностью подвергают будущие поколения значительным рискам без их предварительного согласия».

Пекло в Сибири и Европе (в настоящее время). Аномалии температур.

возобновляемые источники энергии, глобальное потепление климата, использование солнечной энергии, потепление климата, ископаемое топливо, ископаемая энергия, выброс углерода, безопасный лимит, аномалии температуры, экзистенциальная угроза

Волны тепла очевидны на этой карте, которая показывает аномалии температуры воздуха у поверхности Земли с 18-25 июня 2021 года. Однако, аномалии показывают, насколько дневные температуры были выше или ниже средних значений за тот же период с 2003 по 2013 годы. Красные области показывают, где температура была выше, чем обычно. А синие области были холоднее, чем обычно. Данные для карты получены от атмосферного инфракрасного зонда (AIRS) на спутнике НАСА Aqua.

К примеру, одна из горячих точек сегодня над центральной и восточной Европой. 23 июня наземные станции в Москве измерили температуру воздуха 34,8 ° C. Это аномалия температуры июня в городе за всю историю наблюдений. В Хельсинки, Финляндия, также был самый жаркий июньский день в истории наблюдений — 31,7 °C. Национальные рекорды за месяц были установлены в Беларуси 35,7°C и Эстонии 34,6°C.

Чтобы проиллюстрировать безотлагательность действий человечества в борьбе с изменением климата, в документе показано… Предположим, что выбросы углерода останутся постоянными на уровне 2018 года. Всё равно, вероятность истощения оставшегося углеродного бюджета до 2028 года составит 66 процентов. Конечно, выбросы углерода продолжат расти с каждым годом. И по прогнозам, они увеличатся уже в этом году на целых 5 процентов.

Быстрый переход к системе возобновляемых источников энергии

Конечно, «экзистенциальная угроза» опасного изменения климата за пределы 1,5 °C заложена в планах декарбонизации. Но в документе также показано, что надо быстро действовать. Быстрый переход к системе возобновляемых источников энергии на основе использования солнечной энергии может резко снизить эту опасность. Но действовать нужно быстро. 

возобновляемые источники энергии, глобальное потепление климата, использование солнечной энергии, потепление климата, ископаемое топливо, ископаемая энергия, выброс углерода, безопасный лимит, аномалии температуры, экзистенциальная угроза
Солнечная энергия

В документе сказано, что скорость действий потребует временного увеличения выбросов ископаемого топлива выше нынешних уровней. Но такой шаг допустим «с единственной целью ускорения роста мощности возобновляемых источников энергии» и отключения «энергии ископаемого топлива» до 2030 года.

«Выбросы ископаемого CO2 временно увеличатся во время перехода. Но будут сведены к нулю, как только солнечная энергия сможет заменить ископаемую энергию».

Ведущий автор Харальд Дезинг сказал Motherboard, что: «Быстрый переход должен начаться в конце 2021 года, и … будет завершён где-то между 2024 и 2028 годами».

Это намного быстрее, чем все обычные сценарии декарбонизации. Но это единственный реальный способ снизить вероятность превышения предела нагрева 1,5 °C до действительно более безопасного уровня.  

Перестроить солнечную батарею, чтобы выключить ископаемую энергию

Дезинг объяснил, что такой быстрый глобальный переход к использованию солнечной энергии создаст новые возможности для декарбонизации. Эти новые возможности в потенциале чистой электрификации ключевых секторов:

«Самый быстрый переход достигается за счёт инвестирования всех имеющихся у нас избыточных мощностей сегодняшней системы ископаемого топлива в строительство солнечной системы. А это говорит о том, что солнечные избыточные мощности можно быстро получить … с незначительным влиянием на климат, но открывающими беспрецедентные возможности».

Недавнее рецензируемое исследование инженера Колумбийского университета Марка Переса показало. Чрезмерное наращивание солнечной мощности – к примеру, на 100%, создаёт уровень избыточной солнечной энергии. Её можно использовать для пополнения энергосистемы. Причём производя электричество примерно на 75% дешевле. Перес обнаружил следующее. Если бы в США, например, использовалась избыточная мощность в энергосистеме с преобладанием солнечной энергии с ограниченными ветровыми мощностями, они могли бы генерировать постоянный источник электроэнергии. Причём даже более дешёвый, чем сегодняшнее традиционное производство.

Таким образом, швейцарский документ подтверждает… Создание глобальной системы возобновляемых источников энергии повлечёт за собой использование углеродистых ресурсов. Но при правильном использовании это может проложить путь для переустройства всей дальнейшей общественной деятельности. В том числе, на производство систем возобновляемой энергии, основанную на солнечной энергии.

возобновляемые источники энергии, глобальное потепление климата, ископаемое топливо, ископаемая энергия, выброс углерода, безопасный лимит
Ископаемое топливо

«Использование ископаемого топлива должно быть временно увеличено с единственной целью. Чтобы построить солнечный двигатель как можно быстрее, чтобы впоследствии навсегда выключить ископаемый двигатель», — заключает статья.

Два основных преимущества возобновляемых источников энергии

«Поскольку избыточные солнечные мощности быстро наращиваются, мы видим два основных преимущества», — сказал Дезинг. «Во-первых, это уменьшило бы потребность в ёмкостях для хранения. А хранение является энергетически дорогостоящим, поскольку оно имеет большое количество энергии, например, аккумулятор. Или имеет низкую эффективность, например, для синтетического топлива». Во-вторых, по его словам, избыточные солнечные мощности могут обеспечить чистую энергию. Она необходима для поддержки технологий прямого захвата и хранения воздуха (DACS) для дальнейшего удаления углерода из атмосферы. «Для стабилизации климата в долгосрочной перспективе необходимо снизить концентрацию CO2 в атмосфере до уровня ниже 350 ppm. Избыточная солнечная мощность идеально подходит для этой задачи. Ведь DACS работает в пиковые солнечные часы и летом, когда доступна простаивающая мощность».

Новое исследование финансируется Национальной исследовательской программой по устойчивой экономике (NRP) Швейцарского национального научного фонда. NRP находятся в ведении Швейцарского федерального совета, исполнительного совета из семи членов. Но они составляют федеральное правительство Швейцарии.

Изобилие чистой энергии?

Два года назад группа Дезинга из Швейцарских федеральных лабораторий материаловедения и технологий опубликовала статью. Она была опубликована в рецензируемом журнале Energies. Прежде всего в статье делается попытка рассчитать «глобальный соответствующий технический потенциал». Они обнаружили, что система солнечной энергии, могла бы генерировать гораздо больше энергии, чем существующая промышленная энергетическая система, основанная на ископаемом топливе. Но при условии, если её правильно развернуть с достаточными избыточными мощностями.

В их исследовании учитывалась необходимость оставаться в пределах земной системы. А также учитывался спрос на химические вещества и материалы. Было обнаружено… Технический потенциал использования солнечной энергии, установленной в застроенной среде, а также в пустынях мира, может достигать 71 тераватт (ТВт) чистой электроэнергии в год. «А это значительно превышает текущий мировой спрос на энергию». В настоящее время глобальное потребление энергии составляет около 17,7 ТВт. Согласно Desing, это эквивалентно 6,7 ТВт электроэнергии.

Это больше чем в десять раз — по сравнению с текущими уровнями энергопотребления. Да и ещё при этом остаётся большое количество электроэнергии. «Она затем может быть преобразована в электронное топливо и тепло, где это необходимо».

Даже без пустынь, сказал Дезинг Motherboard, солнечная энергия, сконцентрированная только на застройке, все равно будет давать 22 ТВт электроэнергии. Да это в три раза больше, чем текущее эквивалентное потребление энергии.

Чистая энергия

Выводы

Дезинг и его команда приходят к выводу, что это означает. «Прежде всего, мы имеем достаточно возобновляемой энергии, потенциально доступной для увеличения доступа к энергии растущего населения мира. И в том числе для развития в направлении все более замкнутых материальных циклов в техносфере».

Расчёты швейцарской группы показывают. Переход на солнечную энергию к 2030 году сможет не только предотвратить худшие риски опасного потепления и изменения климата планеты. Но так же навсегда отменить эру ископаемого топлива. Но и это ещё не всё… Эта система энергии возвестит о новой эпохе изобилия чистой энергии, открывающая «беспрецедентные возможности» для человеческой цивилизации.

Но всё это возможно, если данные швейцарской группы верны, а они выразили 99-процентную уверенность в своих расчётах. Создать условия для процветания нашей жизни и будущих поколений в силах всего человечества мира. Только надо действовать! И действовать быстро, чтобы спасти нашу замечательную планету!

аномалии температур

Понравилась эта статья? Если вам понравилась статья, напишите комментарий. Напишите о том, что вы думаете о фактах, которые вы узнали… А вдруг, вы пожелаете получать свежие публикации сайта «Бизнес и Наша Жизнь» и быть всегда в курсе событий журнала? Тогда, поставьте галочку в разделе УВЕДОМЛЯТЬ МЕНЯ О НОВЫХ ЗАПИСЯХ ПОЧТОЙ. Далее, кликните кнопку ОТПРАВИТЬ КОММЕНТАРИЙ.

Вы будете получать на вашу почту все свежие мои публикации.

Оставляя свои комментарии, вы даёте мне знать о том, что я не зря работаю и стараюсь для вас… Спасибо!

Всех благ!

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

%d такие блоггеры, как:
Яндекс.Метрика