Youtube-канал «Глобальной энергии»
Компетентно и увлекательно о важнейшей отрасли. Энергопереход, улавливание СО2, цифровые двойники, плавучие солнечные электростанции и проч.
Подписывайтесь и узнавайте о передовых научных разработках и прорывных решениях!
https://www.youtube.com/channel/UC2kDRR8faOi7eELLnLEEjTg

Как в подземных слоях устроено залегание нефти и газа

📌 Высококачественные резервуары существуют на глубине от 7 000 до 8 000 метров, хотя в научном сообществе доминировало представление, что они не могут быть расположены на глубине более чем в 5 000 метров;
📌 В глубоких карбонатных породах нефть и газ часто находятся близко к исходной породе, которая сильно неоднородна и при этом плохо перемещается на большие расстояния;
📌 Зоны разломов зачастую легко образуют крупномасштабные карбонатные резервуары;
📌 Условия сохранения глубоких резервуаров природного газа (особенно тех, что были сформированы на ранней стадии) имеют решающее значение – это связано с тем, что природный газ не может быть потерян в результате диффузии;
📌 Существует связь между породой-источником, контролирующей распределение углеводородов, и зоной наклона, контролирующей их накопление.

Из увлекательного интервью с директором Института энергетики Пекинского университета Чжицзюнь Цзинем.

ОЛАДЕ и «Глобальная энергия» сотрудничают в целях поддержки продвижения и укрепления энергетического развития в Латинской Америке

Латиноамериканская энергетическая организация (ОЛАДЕ) и Ассоциация по развитию международных исследований и проектов в области энергетики «Глобальная энергия» подписали соглашение о совместном сотрудничестве и развитии скоординированной деятельности по продвижению и усилению развития энергетики в рамках экологической безопасности и энергоэффективности.

Некоторые из областей, которым в соглашении уделяется приоритетное внимание:
📌 Интеграция и сотрудничество
📌 Информация и статистика
📌 Образование и подготовка
📌 Исследования и проекты
📌 Возобновляемые источники энергии
📌 Углеводороды
📌 Электричество
📌 Ископаемый уголь
📌 Критически важные минералы
📌 Литий
📌 Ядерная энергия
📌 Гидроэнергетика
📌 Энергия и окружающая среда
📌 Поглощение CO2
📌 Энергетическое планирование
📌 Энергетическая политика
📌 Энергоэффективность
📌 Устойчивое развитие энергетики
📌 Переход на другие виды энергии
📌 Прочие дополнительные или связанные области.

Другие детали соглашения - по ссылке.
https://globalenergyprize.org/ru/2021/08/13/olade-i-globalnaya-energiya-sotrudnichajut-v-celyah-podderzhki-prodvizheniya-i-ukrepleniya-energeticheskogo-razvitiya-v-latinskoj-amerike/

Водородная концепция России. Состояние индустрии

Теперь о минусах
Существует ряд системных ограничений, сдерживающих развитие водородной энергетики в нашей стране. Это
1️⃣ высокая стоимость низкоуглеродного водорода по сравнению с традиционными энергоносителями;
2️⃣ отсутствие технологий улавливания, хранения, транспортировки и использования СО2;
3️⃣ отсутствие транспортной инфраструктуры;
4️⃣ отсутствие в настоящее время широкого спроса на водород как энергоноситель;
5️⃣ не проработанная нормативная база, в том числе в области безопасности;
6️⃣ более высокая стоимость капитала для реализации проектов по сравнению с ключевыми странами-конкурентами;
7️⃣ ограниченность программ государственной поддержки и низкий уровень инвестиций в исследования и разработки в области водородных технологий;
8️⃣ несовершенство национальной системы стандартизации и сертификации водородной энергетики;
9️⃣ высокая степень неопределённости в отношении перспектив развития водородной энергетики в мире.
https://yangx.top/globalenergyprize/1148

Основные направления переработки СО2 путём его гидрирования для получения метана, углеводородов, оксигенатов и синтез-газа.

Сейчас в химической промышленности низшие углеводороды получают из невозобновляемых природных ресурсов – через дегидрирование лёгких алканов или крекинга нефти. Переработка CO2 путем гидрирования открывает возможность производства этих ценных соединений из возобновляемого сырья, что снижает зависимость общества от ископаемых видов топлива.

Пасторальные мотивы глобального потепления

Борьба с изменением климата уже выходит за рамки ограничений для нефтегазовых компаний. На очереди - сельское хозяйство.

Согласно школе управления «Сколково», на транспорт приходится около 16% всех антропогенных выбросов парниковых газов, на сельское хозяйство — 13%, на нефтегазовый сектор — 12%. Аналитики World Resources Institute пришли к более мрачным выводам: аграрии и производство продуктов питания обеспечивают 18% антропогенных выбросов парниковых газов.

Забавно, что наиболее «виноватыми» в большом количестве антропогенных выбросов парниковых газов являются не люди, а животные. В ходе их пищеварения кишечная ферментация обеспечивает до 40% эмиссий в этом секторе. В основном, выбросы производит крупный рогатый скот. Использование же синтетических удобрений в овощеводстве и растениеводстве обеспечивает 13% эмиссии парниковых газов.

По оценкам экспертов, животноводство ответственно примерно за 9% выбросов углекислого газа и до 40% — выбросов метана. По прогнозам, выбросы парниковых газов в секторе сельского, лесного и рыбного хозяйства за последние полвека выросли почти вдвое и могут увеличиться ещё на треть к 2050 году.

Продолжение темы воспоследует
https://globalenergyprize.org/ru/2021/08/12/globalnoe-poteplenie-vklad-zhivotnyh/

Слова классика

- Сегодня все говорят о модернизации. Я тоже не вижу ей альтернативы. Но только модернизации, которая выражает себя в сращивании науки и производства. Только конкурентоспособность экономики даёт выход в цивилизованный мир. Темпы экономического развития уже крепятся на научных достижениях, а завтра постоянное внедрение достижений науки в производство станет буднями.

Борис Патон

https://globalenergyprize.org/ru/2019/12/01/boris-paton-ukr/

Правила жизни профессора Халила Амина, лауреата премии «Глобальная энергия»

🔆 Будьте верны себе. Делайте вещи, которые важны для вас.

🔆 Сотрудничайте с коллегами. Когда у вас есть несколько идей, шансы на успех гораздо выше, чем когда вы работаете один. Если вы идете по неверному пути, вы продолжите его самостоятельно. Но если вы работаете с другими, есть большая вероятность, что вас поправят.

🔆 Постарайтесь влиться в мировое научное сообщество. Я работаю учеными из Японии, Кореи, Австралии, Китая, Канады, США, Европы. Разные подходы помогают найти самые эффективные инновационные решения.

🔆 Общайтесь с людьми, которые имеют дополнительные знания, это очень важно. Если вы двигаетесь в одной области, шансы думать одинаково высоки, но если кто-то развивает другие направления науки, ваши шансы на творческие озарения повышаются.

🔆 Никогда не сдавайтесь. Если ваш эксперимент не увенчался успехом, и вы опускаете руки, вы не добьетесь успеха. В науке отрицательный результат иногда очень положительный. Вы должны узнать, почему эксперимент не удался, в чем причина, а затем подумать, как решить эту проблему. Это очень важные навыки для ученого.

Роль тепловых насосов в борьбе с... потеплением

- Переход к использованию в тепловых насосах рабочих тел природного происхождения сейчас является общемировой тенденцией и отвечает международным требованиям энергетической, экологической и экономической эффективности.

Здесь именно углекислый газ R744 (CO2) определил один из основных трендов будущего развития высокотемпературных тепловых насосов благодаря экологической безопасности и физическим свойствам: низкому потенциалу глобального потепления (GWP = 1); отсутствию влияния на озоновый слой (ODP=0); экологической безопасности (в малых концентрациях в воздухе нетоксичен, участвует в природных процессах фотосинтеза, производя кислород); полному отсутствию горючести (используется в качестве средства пожаротушения); высокой удельной холодо- и теплопроизводительности. Стоимость производства СО2 невелика: она в 100—120 раз меньше, чем у фреона R134a. Основные трудности, связанные с применением в качестве хладагента, обусловлены его низкой критической температурой 31,05°C и высокими рабочими давлениями при реализации прямого и обратного термодинамических циклов.

СО2 является парниковым газом. Однако технологии его пассивной утилизации давно существуют. Например, в США 20 млн. тонн закачивается в пустоты, которые остаются после разработки нефтяных скважин, рассматриваются также технологии его захоронения на дне морей в газогидратном состоянии.

Тепловые насосы на CO2 и энергоустановки, работающие по замкнутому циклу Аллама, позволяют бороться с глобальным потеплением, не сокращая при этом его выбросы в атмосферу.

Сергей Львович Елистратов, заведующий кафедрой тепловых электрических станций, Новосибирский государственный технический университет

📚Из второго ежегодного доклада «10 прорывных идей в энергетике на следующие 10 лет»

https://yangx.top/globalenergyprize/1118

Ставка на водород. Важная оговорка

Прогнозы развития мировой водородной энергетики и глобального рынка водорода очень неопределённые с очень большой вилкой оценок производства и потребления.

Так, мировой спрос на водород может составить от 40 до 170 млн. тонн в год к 2050 году в зависимости от темпов развития мировой низкоуглеродной экономики и скорости внедрения водородных технологий.
https://yangx.top/globalenergyprize/1146

Китай инвестирует в литий

Компания Ganfeng Lithium вложит 1,3 млрд. долларов в производство литиевых батарей нового типа. Ganfeng является крупнейшим поставщиком лития, обеспечивая ими в том числе американского производителя электромобилей Tesla. Одновременно компания выпускает собственные аккумуляторы.

Ganfeng пока не уточняет, о каких именно батареях нового типа идет речь, однако обещает обеспечить техническую поддержку различным твердотельным батареям, в которых используются твёрдые электролиты. Реализацию проекта планируется начать в ближайшие три месяца, а производство должно стартовать в течение двух лет.

Литий, необходимый для производства аккумуляторов, в том числе электромобилей, давно называют новой нефтью. Китай стал крупнейшим литиевым центром мира, и спрос на литий постоянно растёт.

Roskill прогнозирует, что к 2030 году более 58% мировых мощностей будет сосредоточено в КНР. Десять ведущих компаний будут занимать почти 60% мирового рынка литий-ионных аккумуляторов для электромобилей в течение следующего десятилетия, считают аналитики.
https://globalenergyprize.org/ru/2021/08/14/kitaj-investiruet-v-litij/

Глобальное потепление и аграрии

Наиболее опасны со стороны сельского хозяйства являются выбросы метана - второго по значимости газа, ответственного за изменения климата. Для сравнения - выбросы 1 кг метана соизмеримы с выбросами 84 кг углекислого газа.

По предварительным данным, в прошлом году концентрация метана в атмосфере достигла максимума за всю историю спутниковых наблюдений с 2003 г. Впрочем, метан «живёт» в атмосфере гораздо меньше углекислого газа — всего около 10 лет, а не 300, так что замедлить изменение климата можно гораздо быстрее, если сокращать его выбросы.
https://yangx.top/globalenergyprize/1159

❗️Трибоэлектрические наногенераторы позволят выпускать самозаряжающиеся смартфоны

Об этом в интервью Ассоциации рассказал Чжунлинь Ван из Технологического института Джорджии, вошедший в шорт-лист премии «Глобальная энергия».

Как можно собирать энергию, которая рассеивается в окружающей среде при вибрациях, движениях, ходьбе и дыхании? В попытка найти ответ учёный десять лет назад начал использовать пьезоэлектрический метод, позволяющий преобразовывать в электричество механическую энергию.

💡 Эта технология работает на низких амплитудах, что позволяет преобразовывать энергию вне зависимости от интенсивности движения;
💡 Она легко поддается масштабированию: можно, к примеру, создать сферический трибоэлектрический генератор и, плавая по поверхности океана, круглосуточно собирать его энергию, причем вне зависимости от глубины воды и сложности подводной среды. «Это покажется удивительным, но в океане мы можем достичь 28-процентной эффективности сбора энергии: с поверхности воды, глубиной один метр и равной по территории штата Джорджия, можно генерировать мощность, эквивалентную 1/10 мирового энергопотребления»;
💡 Технологию можно использовать и для «маломасштабных» задач, пример тому – Интернет вещей: трибоэлектрические генераторы можно задействовать в качестве автономных датчиков, подающих электрический сигнал и использующихся в медицине и системах безопасности.
https://globalenergyprize.org/ru/2021/08/12/chzhunlin-van-triboelektricheskie-nanogeneratory-pozvolyat-vypuskat-samozaryazhajushhiesya-smartfony/

Польза СО2. Обобщая сказанное

Ранее мы обсудили реакции и катализаторы, используемые для конверсии CO2в ценные химические вещества - карбамид, метанол, полиуретаны и прочее.

Вообще, молекула CO2 по термодинамическим свойствам очень стабильная, её активация требует много энергии, а производство этой энергии иногда идёт с выделением CO2. Поэтому для достижения суммарного эффекта сокращения выбросов необходима разработка новых эффективных катализаторов конверсии CO2.

Каталитическая конверсия может происходить в газовой фазе, жидкофазных или электрохимических ячейках. Поскольку растворимость CO2 довольно низка в водном растворе, конверсия CO2 в жидкой фазе обычно страдает низкой производительностью. В данном кратком обзоре мы рассмотрели, в основном, процессы в газовой фазе в которых участвовали катализаторы: оксиды металлов, нанесённые металлы, карбиды углеродные материалы. Гомогенные катализаторы в производстве муравьиной кислоты пока отстают в применении из-за низкой растворимости СО2, но разработка активного гетерогенного катализатора для этого процесса имеет очень хорошую перспективу.

Электрохимическая конверсия CO2 с использованием катализаторов пока находится на начальной стадии и требует дальнейшей оптимизации. Но, процессы, использующие тепло и свет в качестве источников энергии, несомненно будут востребованы, чтобы свести к минимуму общее потребление энергии.

Гольфстрим опасно замедляется

Система течений Атлантики, куда входит Гольфстрим, в течение последних ста лет замедляется и близка к потере стабильности, считают ученые Потсдамского института изучения климатических изменений. Последствия этого замедления, которое может случиться в ближайшие годы, станут катастрофическими.

Согласно исследованию, опубликованному в журнале Nature Climate Change, остановка течений приведет к масштабным изменениям климата по всему миру. Атлантическая меридиональная циркуляция (АМОС), к которой относится Гольфстрим, существует из-за разных температур и уровня солёности воды в мировом океане и переносит тёплые воды на север, а холодные малосолёные- на юг. Именно Гольфстрим считают ответственным за мягкий климат в Северной Европе. Теперь эта система ослабла до максимума за последние 1,6 тысяч лет, и, возможно, близка к полной остановке.

Учёные неоднократно предупреждали о замедлении потоков АМОС, но пока не могут сказать, как давно начался этот процесс. По словам Никласа Боерса из Потсдамского института, течения замедляются как минимум с 1880 года. Сейчас они стали гораздо более нестабильными. «Я не ожидал, что тех излишков пресной воды, которые попали в Атлантику за прошлый век, хватит для того, чтобы так сильно поменять характер движения Атлантического меридионального кругового течения», — признаётся климатолог.
https://globalenergyprize.org/ru/2021/08/14/golfstrim-opasno-zamedlyaetsya/

Схема переработки НСО

Как видно из приведённой схемы, нефтесодержащие отходы с разных объектов смешиваются в прудах-накопителях. Далее проводится их предварительная подготовка и смешивание. С помощью трикантера возможно разделить гомогенезированный НСО на составные фазы.

Потому результатом сепарации является стабильная углеводородная масса (нефть), которая продаётся на НПЗ, вода идёт в оборот на пруды, а кек (твёрдая фаза) выводится на площадки, где путём аэрации в нём окисляются остатки углеводородов до требуемых параметров.
https://yangx.top/globalenergyprize/1144

Углеродная нейтральнось. Путь КНР

В Китае углеродная нейтральность сейчас является очень горячей темой. В сентябре 2020 года президент Си заявил, что КНР достигнет цели углеродной нейтральности к 2060 году. С тех пор этой цели уделяется первостепенное значение на всех административных уровнях.

Эта задача включает в себя три компонента:
📍сокращение выбросов CO2 (в том числе за счёт перехода от ископаемых к возобновляемым источникам энергии, увеличения доли энергии ветра и солнца в энергобалансе и снижения доли угля);
📍разработку технологий поглощения углерода (будь то за счёт лесов или технологий улавливания и хранения CO2);
📍внедрение управленческих решений (к примеру, ввод углеродного налога или системы торговли квотами на выбросы CO2).
https://yangx.top/globalenergyprize/1154

Водород. Экономика производства

Как отмечается в водородной концепции России, наиболее экономически эффективными способами производства H2 являются методы паровой конверсии метана, газификации угля с улавливанием СО2 и электролиза воды на базе энергии атомных и гидростанции. Наиболее экологичным является способ производства водорода методом электролиза воды на базе ВИЭ, но он существенно дороже, чем другие методы.

Удешевить такое производство возможно за счёт снижения затрат на электролизёры (в том числе за счёт разработки новых типов), а также стоимости электроэнергии ВИЭА и АЭС. При таком подходе стоимость водорода, произведённого на базе возобновляемых источников, к 2050 году может снизиться до 2 долларов за килограмм и стать вполне сопоставимой с ценой водорода, полученного из ископаемых источников.
https://yangx.top/globalenergyprize/1163