Инфографика: в отличие от инфраструктуры по «приёму» сжиженного природного газа (СПГ), темпы ввода новых мощностей по производству СПГ в последние годы постепенно замедлялись.

🗓 Последний по времени пик пришёлся на 2018 г., когда по всему миру было введено в строй 12 технологических линий по производству СПГ общей мощностью 42,0 млн т в год. Для сравнения: в 2021 г. было введено 5 очередей на 11,9 млн т в год, а за неполный 2023 г. – лишь одна очередь на 3,8 млн т в год.

❗️ Однако в ближайшие годы отрасль ждёт всплеск новых проектов: если объём действующих мощностей по производству СПГ к октябрю 2023 г. достиг 464,4 млн т в год, то объем строящихся – 192,7 млн т в год, из них чуть больше половины приходилось на США (74,0 млн т в год) и Катар (33,0 млн т в год). С учётом более длительного, нежели в сегменте регазификации СПГ, инвестиционного цикла, это отразится на статистике ввода новых производственных линий во второй половине 2020-х.

Транзисторы. Пример №3

4️⃣ Органические запоминающие устройства.
С использованием адаптируемых органических электронных материалов в качестве каналов и материалов для хранения память на основе OFET стала одной из наиболее многообещающих технологий хранения данных и получила применение в различных новых запоминающих устройствах, таких как сенсорная память, память хранения и устройства нейроморфной обработки данных.

👉 При этом возникновение узкого места фон Неймана является естественным результатом использования шины для передачи данных между подсистемами памяти. Обмен данными между различными уровнями иерархии памяти обычно сопряжён со значительными задержками и энергопотреблением в связи с анализом неструктурированных данных, обработкой больших изображений и решением других задач искусственного интеллекта. В связи с этим крайне желательно применение новых технологий для энергонезависимой памяти, позволяющих выполнять параллельные вычисления.

👍 Использование энергонезависимой памяти в качестве искусственного синапса для реализации нейронных систем (по аналогии с человеческим мозгом) стало очень привлекательным в качестве потенциальной возможности для будущих нейроморфных вычислений. Кроме того, память на основе OFET может быть выполнена на бумаге с целью модуляции многоуровневых энергонезависимых состояний тока сток-исток путём поляризации распределённого домена сегнетоэлектрического слоя на полупроводниковом канале.

💪 Органическое запоминающее устройство на бумажной основе не только имеет множество преимуществ, таких как низкая стоимость, способность к биологическому разложению и возобновляемость ресурсов, но также ожидается, что оно будет использоваться в качестве одноразового диагностического биосенсора для хранения персональных данных о состоянии здоровья в повседневной жизни и обеспечения хорошей защиты конфиденциальности благодаря возможности лёгкого физического уничтожения в технологии «Интернет всего».
https://yangx.top/globalenergyprize/5788

📈 Инфографика: мощность систем хранения энергии в США в период с декабря 2017 г. по октябрь 2023 г. выросла более чем в двадцать раз – с 633 МВт до 13,4 ГВт соответственно.

👉 Однако среднегодовой коэффициент их использования по-прежнему составляет 5-6%. Косвенно это говорит о том, что, с поправкой на климатические условия различных регионов и наличие «традиционной» генерации, необходимость «поддержки» энергоснабжения в периоды пасмурной и безветренной погоды остаётся примерно на одном и том же уровне.

Ликбез: в какие месяцы года наиболее востребованы ГАЭС?

🇺🇸 В отличие от систем хранения энергии, мощность гидроаккумулирующих электростанций (ГАЭС) в США в последние годы оставалась практически неизменной. Однако статистически значимыми являются изменения в использовании ГАЭС для целей хранения энергии.

👉 Цикл «заряда-разряда» на ГАЭС сводится к перекачке воды из нижнего резервуара в верхний в часы низкого спроса и последующему сбросу воды в нижний резервуар, что тем самым приводит в действие турбины электрогенераторов.

🌡 ГАЭС наиболее активно используются для целей хранения энергии в летние месяцы, когда рост нагрузки на сеть (из-за высокого спроса на кондиционирование воздуха) накладывается на сезонное сокращение осадков. В результате более востребованной становится перекачка воды из нижнего резервуара в верхний для обеспечения самой возможности выработки электроэнергии.

🎥 Новое видео на Youtube-канале «Глобальной энергии»:

✔️ Почему участники COP28 признали критическое значение АЭС для борьбы с изменением климата❓
✔️ С чем связан нынешний ренессанс «атома» в различных регионах мира❓
✔️ Какие страны проявляют интерес к строительству малых модульных реакторов❓

👉 Об этом в интервью для президента «Глобальной энергии» Сергея Брилёва рассказала Сама Бильбао-и-Леон, генеральный директор Всемирной ядерной ассоциации.

🍿 Смотрите

Факт: Китай обеспечил 47% глобального ввода ветровых генераторов

💨 Глобальный ввод ветровых генераторов увеличился на 8% в 2023 г.: если в 2022 г. по всему миру было введено в эксплуатацию 65,8 гигаватта (ГВт) мощности, то в 2023 г. – 71,2 ГВт, согласно декабрьской оценке Global Energy Monitor.

👉 Правда, это всё равно ниже рекордных показателей 2021–2021 гг., когда глобальный ввод ветровых генераторов достиг 89,6 ГВт и 82,4 ГВт соответственно.

🇨🇳 Локомотивом отрасли по-прежнему остаётся Китай: доля КНР в структуре глобального ввода ветрогенераторов увеличилась с 45% в 2022 г. до 47% в 2023 г. Однако рекордным все равно остается 2020 г., когда этот показатель достиг внушительных 54%.

Электромобиль остается товаром трех рынков: Китая, Европы и США. До остального мира, в том числе таких развитых стран, как Япония и Корея – это явление, массово до сих пор не добралось. Китай, отстававший от Европы еще в 2019 году, резко наращивает компетенции и производственные возможности, буквально врываясь на новый, зарождающийся рынок. Особенность китайских электричек в том, что в отличие от США и Европы – это не премиальный сегмент, а преимущественно эконом-класса.

Чему, чему, а масштабированию китайцы научились у американцев, сполна. Уже в этом году 2 из 3 электромобилей в мире будет продано в Китае. При этом на самом китайском рынке это каждый третий автомобиль – статистически значимая величина, уже способная влиять на рынок моторного топлива. Важно и то, что китайцы за считанные годы смогли обеспечить зарядную инфраструктуру для такого количества электромобилей – это гигантские инвестиции в сетевое и трансформаторное хозяйство, способное покрывать пиковый спрос на электроэнергию.

💰 Инфографика: глобальные инвестиции в добычу нефти в 2023 г. выросли на 30%, достигнув $529 млрд – максимума с начала пандемии COVID-19 (при пересчёте в ценах 2022 года).

👉 При этом нефтяной рынок по ряду причин может столкнуться с избытком предложения:

📌 По итогам декабря 2023 г. объём неиспользуемых нефтедобывающих мощностей в странах Ближнего Востока достиг 4,3 млн баррелей в сутки (б/с), что сопоставимо с объемом добычи нефти в Ираке, втором по величине производителем в ОПЕК;

📌 Добыча нефти в США в конце 2023 г. впервые с начала пандемии COVID-19 преодолела отметку в 13 млн б/с, при этом благодаря строительству терминала SPOT США могут стать вторым по величине экспортером нефти;

📌 Суммарная добыча нефти в Бразилии и Гайане в период до 2030 г. может увеличиться, как минимум, на 1 млн б/с благодаря вводу плавучих установок FPSO;

📌 На динамику глобального спроса всё сильнее будет влиять исчерпание восстановительного роста в авиаперевозках и электрификация наземного транспорта.

Тренд: Китай ускоряет ввод солнечных генераторов

🇨🇳 Ввод солнечных генераторов в КНР за неполный 2023 г. достиг 61,9 гигаватта (ГВт), превысив двенадцатимесячный показатель 2022 г. (44,8 ГВт) почти на 40%, следует из предварительной оценки Global Energy Monitor. Для сравнения: в «доковидном» 2019 г. в Китае было введено в эксплуатацию 18,2 ГВт мощности солнечных генераторов.

☀️ Развитию солнечной энергетики в КНР способствует наличие собственной сырьевой базы: по данным Геологической службы США (USGS), в 2022 г. на долю КНР приходилось
✔️ 68% глобального производства кремния,
✔️ 14% добычи серебра
✔️ и 9% добычи меди
– эти материалы используются в производстве фотогальванических панелей.

Ликбез: какие страны являются крупнейшими эмитентами метана?

🤔 Добыча нефти и газа – один из источников выбросов метана: по оценке Global Energy Monitor, годовой объём эмиссии метана при добыче углеводородов составляет 41 млн т в год, из них чуть больше 70% приходится на пять стран:

🇷🇺🇺🇸 Россию (28%) и США (26%), которые являются двумя крупнейшими производителями природного газа, а также входят в первую тройку стран по добыче нефти;

🇩🇿 Алжир (7%) – ведущий производитель природного газа в Африке, который является одним из его ключевых поставщиков в Европу;

🇮🇷 Иран (6%), который является крупнейшим на Ближнем Востоке производителем природного газа;

🇮🇶 Ирак (5%), второй по величине производитель нефти среди стран ОПЕК.

👉 На долю всех прочих стран приходится 28% выбросов CH4, в их числе – Китай, крупнейший производитель нефти и газа в странах Восточной Азии, который, впрочем, играет в торговле углеводородами менее значительную роль, чем пятёрка крупнейших эмитентов метана.

🇨🇳 Инфографика: Являясь крупнейшим производителем угля, Китай обеспечивает 77% глобальных выбросов метана, образующихся при добыче твёрдого топлива.

👉 В число крупнейших пяти эмитентов CH4 при добыче угля также входят США (5%), Россия (4%), Австралия (4%) и ЮАР (2%), которые играют ключевую роль в мировой торговле углём.

🧮 Доля всех прочих стран – включая Индонезию, ведущего экспортера энергетического угля – составляет 8%. Величина выбросов зависит не только от объёма, но и от способа (подземный vs открытый).

Транзисторы. Пример №4

4️⃣ Органические логические вентили.
OFET могут использоваться в качестве элементов управления матрицей в дисплеях, а также в качестве логических элементов в цифровых электронных схемах.

👉 Органический логический инвертор может быть получен путём простого соединения органического транзистора с резистором или транзистором (нагрузкой). Если инвертор имеет коэффициент усиления (dVOUT/dVIN > 1), его можно использовать в качестве усилителя или в качестве строительного блока для более сложных схем, таких как кольцевые генераторы, триггеры, регистры сдвига, дешифраторы строк, генераторы кодов и цепи транспондера. Кольцевой генератор получается путём соединения входа с выходом нечётного числа инверторов.

👉 Низкое энергопотребление и мощный выход обычно достигаются через использование дополнительных схем, то есть объединения p- и n-канальных OFET. Электрически реконфигурируемые органические логические схемы также являются многообещающими кандидатами для реализации новых вычислительных архитектур, таких как искусственный интеллект и нейроморфные устройства.
https://yangx.top/globalenergyprize/5820

Ученые ТПУ создали полупромышленную установку для производства и сжигания композиционного топлива
#наукаИРТТЭК

Ученые лаборатории тепломассопереноса Томского политехнического университета при поддержке программы Минобрнауки РФ «Приоритет 2030» запустили установку полного цикла по созданию композиционных топлив в условиях, приближенных к реальным теплоэнергетическим производствам. Установка позволяет моделировать процесс сжигания топлива в топках котельных агрегатов с возможностью контроля и управления технологическими параметрами. На ней будут проводить полупромышленные исследования композиционных топлив на основе низкосортного сырья и коммунальных отходов.

Установка состоит из весов, дробилки, шнека, шаровой мельницы мокрого помола, емкостей для компонентов и готового топлива, нескольких насосов и водогрейного котла с муфельным предтопком. Система полностью автоматизирована.

Принцип действия энергоустановки заключается в последовательном приготовлении, воспламенении и сжигании композиционного топлива. На первой стадии твердое топливное сырье взвешивается и измельчается в дробилке до размера не более одного сантиметра. После этого твердое топливное сырье загружается в шаровую мельницу мокрого помола при помощи шнека, где частицы измельчаются до пылевидного состояния и предварительно смешиваются с водой и жидкими горючими компонентами. На второй стадии полученная суспензия подается в смешивающую емкость при помощи насоса, куда также дополнительно добавляются жидкие горючие отходы (отработанное масло, сточные воды и прочее). Для получения стабильной топливной смеси помимо перемешивания лопастной мешалкой выполняется рециркуляция топлива через насос-гомогенизатор. На третьем этапе готовое суспензионное топливо подается дозировочным насосом на форсунку муфельного предтопка для последующего сжигания в топке котла.

Нанопластик ведёт к порокам развития у дафний

🥤 Нанопастик негативно влияет на размеры, плодовитость и эмбриональное развитие дафний – мелких рачков, у которых даже во «взрослом» возрасте размер тела составляет не более 6 мм. В свою очередь, воздействие нанопластика на микроводоросли сводится к изменению размера клеток и их количества в ценобиях – скоплениях независимых клеток, живущих вместе. Такой вывод сделали учёные МГУ им. М.В. Ломоносова.

👉 Большинство современных исследований, посвящённых воздействию пластика на состояние морской среды, анализирует его сравнительно крупные частицы, величина которых составляет не мене 300 микрометров (мкм), или 0,003 мм. В результате присутствие нанопластика в природных образцах остаётся практически неизученным. На практике крупные пластиковые отходы, находящиеся в контакте с окружающей средой, разрушаются и крошатся, распадаясь на наночастицы, которые легко проникают в организмы живых существ.

🔬 Чтобы выяснить последствия этого процесса, учёные из МГУ им. Ломоносова изучили влияние наночастиц полистирола (величиной 0,1 мкм), одного из самых распространенных видов пластика, на водных обитателей, относящихся к разным уровням трофической цепи: уже упомянутую дафнию, а также зелёную водоросль сценедесмус, которая обитает в пресных водах. Авторы исследования провели эксперимент, в ходе которого сравнили показатели тестируемых организмов в «чистой» и «загрязненной» минеральной среде, в которую добавлялась эмульсия наночастиц полистирола определенной концентрации.

😢 Эксперимент показал, что увеличение концентрации полистирола приводило к уменьшению размера тела дафний и уменьшению их плодовитости. Однако при этом серьёзные пороки развития, осложняющие выживание дафний, были характерны только для первого поколения рачков, подверженных воздействию нанопластика. Тогда как у последующих поколений эти нарушения исчезли. В свою очередь, в случае микроводорослей воздействие нанопластика сводилось к изменению численности и доли живых клеток в популяции, а также размера клеток и их количества в ценобии. Однако эти изменения происходили асинхронно.

🎙 «Из полученных нами данных следует, что повышение количества наночастиц пластика в окружающей среде способно вызывать многие нарушения в функционировании водных организмов разных трофических уровней, а именно – первичных и вторичных продуцентов, т.е. микроводорослей и дафний. В нашем случае первичным продуцентом является зеленая микроводоросль сценедесмус, которая служит начальным звеном в пищевой цепочке пресноводных экосистем и, кроме того, отвечает за продукцию в них кислорода. Поэтому ухудшение состояния популяций этой и других водорослей способно повлечь за собой серьезные последствия для судьбы водных экосистем в целом», – комментирует доцент Валентина Ипатова.
https://globalenergyprize.org/ru/2024/01/18/nanoplastik-vedet-k-porokam-razvitija-u-rachkov-dafnij-issledovanie/