Вацлав Смил: идеје генија који може спасити планету

Вацлав Смил, идеје које могу да промене свет

Пут је исцртао еколог Вацлав Смил, истраживач на Универзитету Манитоба, у Канади, аутор књиге „Проналазак и иновација: кратка историја хипа и неуспеха“, у којој је, не верујући онима који обећавају изузетне и недостижне проналаске, рекао своју „листу жеља“ да спасе свет, држећи ноге усидрене за стварност. Написао је више од 40 књига и близу 500 чланака о енергији, животној средини и технологији.. Године 2010. проглашен је за једног од 100 најбољих глобалних мислилаца од стране часописа Фореигн Полици, а 2014. постао је члан Реда Канаде. За Еинауди објављено Бројеви не лажу. Кратке приче за разумевање света (2021. и 2023.) и Како свет заиста функционише. Енергија, храна, животна средина, сировине: одговори науке (КСНУМКС).

„Главне новине, по мом мишљењу – објашњава он – односе се на низ питања којима се хитно морамо позабавити. Они се фокусирају на области које ће имати највећи утицај на људско благостање и животну средину и где већ постоји богато знање на којем се може градити“.

Шта вам је тренутно потребно?

Ослободите се фосилних горива за транспорт и за то су вам потребне супер-батерије, ефикасније за складиштење довољно електричне енергије за транспортно средство: литијум-јонске батеријеДанас се користе за напајање електричних аутомобила, мобилних телефона, лаптопова и других преносивих електронских уређаја, тренутно су ваш најбољи избор. Најбољи тип на тржишту има густину енергије од 755 Вх/л, ау међувремену, Цалифорниан Амприус Тецхнологиес развија нову генерацију литијумских батерија које могу да складиште 1150 Вх/л.

Зашто се литијум-јонске батерије све више користе?

Узмимо литијум-јонске батерије електричних бицикала као пример:

ЛИТијум-јонске (Ли-Ион) батерије су сада најраспрострањенија технологија у свету електричних бицикала, јер захваљујући однос снаге и тежине, може путовати на велике удаљености са једним пуњењем, смањујући за 60% тежину класичних оловних батерија.

Имају веома ниско самопражњење и немају такозвани „ефекат меморије“ због честог пуњења. Унутрашња контролна јединица (БМС) управља напоном сваке појединачне ћелије у фази пражњења и пуњења, како не би оштетила комплетну батерију.

Повлачење конопца између енергија

Па ипак, упркос побољшањима, густина енергије батерија остаје далеко испод оне течних горива која и даље доминирају транспортом: бензин достиже 9600 Вх/л, млазни керозин 10.300 Вх/л, дизел и 10.700 Вх/л. дакле, требало би да буде могуће премостити јаз између густине енергије батерија и фосилних горива.

Током протеклих 50 година, максимална густина енергије батерија у употреби се повећала пет пута. Ако задржимо ову стопу у наредних 50 година, достићи ћемо 3750 Вх/л. Резултат који би олакшао тешки транспорт друмом и морем електричним возилима и који би, међутим, и даље био недовољан за погон Боинга 787 на електрични погон.

Снага махунарки

Што се тиче пољопривреде, ако желите да буде одржива, изазов није ништа мањи. То је активност са веома великим утицајем због потрошње воде, коришћења земљишта и ослобађања загађујућих азотних ђубрива. Кључна иновација, према Смиловим речима, била би могућност развоја биљака којима нису потребна хемијска ђубрива (2020. пољопривредно земљиште је добило 113 милиона тона, 40% више него 2000.): то су биљке способне да природно апсорбују нитрате као махунарке до, који користе предности симбиотских микроорганизама везаних за корење. Кључ би био изоловање гена махунарки који омогућавају фиксацију азота и њихово преношење на биљке житарица и поврћа.

продуктивна фотосинтеза

Такође нам је потребна продуктивнија фотосинтеза - биљке су заиста неефикасне у претварању сунчеве енергије у биомасу. Само половина сунчевог зрачења које стигне до биљке може се искористити у самој фотосинтези., проценат који пада на 44% након одузимања светлости коју одбијају листови. Корак по корак, на крају се процењује да се само 4,5% сунчеве енергије претвара у угљене хидрате.

Стога би чак и релативно мало побољшање направило велику разлику у приносу усева и, последично, у глобалној доступности хране за адекватну прехрану становништва које би могло да достигне 10.000 милијарди до 2050. Стога би истраживање требало да ради на побољшати процес синтезе биомасе, на пример, идентификацијом гена који чине корење ефикаснијим у прикупљању воде и хранљивих материја, а затим их уграђују у ДНК свих биљака које се сматрају интересантним. Такође би било потребно одабрати биљке већег приноса и бржег раста.

Илузија Вацлава Смила и самочистећи фотонапонски системи

Обновљива тема, свима доступна. Смил размишља о самочистећим фотонапонским системима, која се може наносити као боја на зидове и као стакло на прозорима зграда. Фотонапонски системи, који претварају соларну енергију у електричну, могу се инсталирати на било којој сунчаној локацији. Најнапредније верзије одржавају своје перформансе најмање 20 година.

Идеално би стога било да се градови прекрију овим системима, додложити фотонапонске премазе применити на било којој урбаној површини, увести електричну енергију произведену у локалне мреже. Наравно, игра се игра ако се ове облоге такође самочисте, тако да остају функционалне током времена.

Све смо ближе сну Вацлава Смила: соларни прозори који производе електричну енергију већ су на тржишту. Симболичан пример је компанија Пилкингтон, која производи самочистеће прозоре чији фотокаталитички премази реагују са сунчевом светлошћу како би разбили и растворили прљавштину. Следећи корак ће бити да ови материјали буду приступачни и прилагодљиви, на дохват свакоме.

Почеци фотонапонског стакла…

La историја фотонапонског стакла почела је пре три године, када је истраживачки тим са Одсека за науку о материјалима на Универзитет у Милану-Бицоцца успео је у подухвату који би многима могао изгледати као научна фантастика. Тим је најавио долазак фотонапонског стакла, способног за производе електричну енергију кроз светлост .

Овај тип соларног система може се неприметно интегрисати у архитектуру великих зграда и шире. Разлика са обичним стаклом лежи у додавању оптички активни материјали , наносфере које апсорбују светлост и поново је емитују као енергију. Плоче се убацују у а трослојно двоструко застакљивање и гарантују термо-акустичку изолацију и заштиту фотонапонског уређаја од околног окружења.

Које су предности фотонапонских прозора?

Прозори са стаклом ПВ интегрисан нуде неколико предности, у ствари, то су структуре прилично стабилан, без икаквог негативног утицаја на отпор. Осим тога, не смањују претерано природно зрачење дома, јер гарантују до 80% транспарентности. Напротив, обезбеђују прилично високе перформансе, са којима се праве Еколошки материјали, имају ниску цену и омогућавају веће уштеде енергије у вашем дому.

Који су недостаци фотонапонског стакла?

Као и сваки производ, фотонапонско стакло такође има своје недостатке. Ово последње се може видети у смислу ефикасност , у ствари, традиционални фотонапонски систем може бити оријентисан и нагнут према сунчевом зрачењу. Фотонапонски прозори, међутим, увек стоји усправно а ова позиција смањује производњу енергије у поређењу са класичним панел системом.

права зелена пластика

Такође нам је потребна заиста "зелена" пластика. Светска производња пластике је близу 400 милиона тона годишње, од чега скоро све заврши на депонијама. Само мањи део се рециклира а за ово, примећује Смил, било би неопходно произвести истински биоразградиву пластику у индустријском обиму и са ниским трошковима процеса, на пример, направљену од отпадних материјала или произведену од стране микроорганизама.

планетарна грозница

Против планетарне грознице - додаје научник - није искључено да ћемо једног дана морати да прибегнемо "џиновском сунцобрану", примењеном у свемиру и способном да преусмери између 1 и 2% сунчеве светлости. Ова баријера би морала да буде паркирана око 1,5 милиона километара даље, на тачки између Сунца и Земље где се њихове гравитационе силе међусобно поништавају да би структура остала у стабилном положају. У овом тренутку, ово је контроверзна и скупа перспектива и Смил то види као "шалу" ако се емисија ЦО2 не смањи довољно.

Али то није све за Вацлава Смила...

Хитне и могуће иновације се овде не завршавају, закључује Смил. Његова књига треба да буде смирујући приказ како технологија и креативност могу бити одлучујући у решавању велике драме тренутка: климатских промена.