На специальной сессии Российской энергетической недели «Случайная встреча с лауреатами международной премии Global Energy» Ассоциация Global Energy представила доклад под названием «10 прорывных идей в энергетике на ближайшие 10 лет». В докладе изложены наиболее перспективные научно-технические тенденции, которые могут определить развитие мировой энергетической отрасли в ближайшее десятилетие. Авторы стремились продемонстрировать, как фундаментальные открытия и прикладные технологии могут совместно формировать устойчивую и эффективную энергетическую отрасль будущего.
Среди основных тенденций, выявленных в отчёте, – новые подходы к производству и хранению энергии. Исследователи предлагают использовать солнечную термохимию на основе оксида церия для производства топлива из воды и углекислого газа, буквально превращая солнечный свет в жидкое топливо.
Химическая инженерия развивается в том же направлении, и универсальные молекулярные катализаторы приобретают всё большее значение. Эти соединения могут ускорять реакции в нефтегазовой, химической и водородной промышленности без вреда для окружающей среды.
Не менее значимыми являются новые решения в области хранения энергии: гибридные оксидные суперконденсаторы и новые водяные аккумуляторы обеспечивают высокую ёмкость, безопасность и стабильную работу, открывая путь к созданию компактных и долговечных источников питания для транспорта и электросетей. Кроме того, в отличие от традиционных литий-ионных аккумуляторов, эти устройства не требуют дорогостоящих и дефицитных материалов.
Большое внимание уделяется технологическим решениям, повышающим эффективность энергетической инфраструктуры. В докладе описываются инновации в области передачи и распределения электроэнергии: от новых материалов для проводников до цифровых систем управления распределением, которые позволяют минимизировать потери. Авторы также отмечают роль малых модульных реакторов, которые обеспечивают стабильную выработку электроэнергии и могут использоваться в отдалённых и развивающихся регионах.
Отдельное направление исследований сосредоточено на энергетических сообществах и «умных» городах, где в местные сети включены солнечные панели, накопители и зарядные станции для электромобилей, образующие замкнутую и устойчивую экосистему.
Некоторые из перспективных идей, рассмотренных в докладе, связаны с материалами нового поколения. Особый интерес представляют MXenes. Эти двумерные соединения металлов и углерода обладают уникальными проводниковыми и прочностными свойствами, поэтому они могут стать основой для мощных аккумуляторов и систем хранения водорода. Также активно развивается работа над биомиметическими материалами – композитами, способными к регенерации, как и живые организмы. Такие покрытия и конструкции могут значительно продлить срок службы энергетического оборудования и сократить расходы на ремонт и техническое обслуживание.
Также рассматриваются альтернативные источники топлива. Исследователи считают технологии производства авиационного керосина наиболее перспективными среди жизнеспособных альтернатив традиционным нефтепродуктам, поскольку они позволяют сократить выбросы углекислого газа в авиационной отрасли и повысить её энергоэффективность без необходимости радикального переоборудования инфраструктуры.
Вы можете прочитать и скачать отчет здесь.