Ассоциация «Глобальная энергия» на специальной сессии Российской энергетической недели «Встреча без галстуков» представила доклад «10 прорывных идей в энергетике на следующие 10 лет». В нем собраны наиболее перспективные научные и инженерные направления, способные определить развитие мировой энергетики на ближайшую декаду. Авторы доклада стремились показать, как фундаментальные открытия и прикладные технологии вместе формируют устойчивую и эффективную энергетику будущего.
Одним из главных трендов названы новые подходы к производству и хранению энергии. Исследователи предлагают использовать солнечную термохимию на основе оксида церия для получения топлива из воды и углекислого газа, что позволяет буквально превращать солнечный свет в жидкое топливо.
В этом же русле развивается химическая инженерия, где все большее значение приобретают универсальные молекулярные катализаторы. Эти соединения способны ускорять реакции в нефтегазовой, химической и водородной промышленности без вреда для экологии.
Не менее значимыми становятся разработки в области накопления энергии: гибридные оксидные суперконденсаторы и новые водные аккумуляторы обеспечивают высокую емкость, безопасность и стабильность работы, открывая путь к компактным и долговечным источникам питания для транспорта и электросетей. При этом, в отличие от традиционных литий-ионных батарей, такие устройства не требуют дорогостоящих и дефицитных материалов.
Большое внимание уделено технологическим решениям, повышающим эффективность энергетической инфраструктуры. В докладе описаны инновации в передаче и распределении электроэнергии – от новых материалов проводников до цифровых систем управления нагрузкой, которые могут сократить потери до минимума. Наряду с этим авторы отмечают роль малых модульных реакторов, которые обеспечивают стабильную генерацию и могут использоваться в удаленных и развивающихся регионах.
Отдельное направление исследования посвящено развитию энергетических сообществ и «умных городов», где локальные сети объединяют солнечные панели, накопители и зарядные станции для электромобилей, формируя замкнутую и устойчивую экосистему.
В числе перспективных идей в докладе представлены и материалы нового поколения. Наиболее интересные – максены. Эти двумерные соединения металлов и углерода обладают уникальными свойствами проводимости и прочности и потому могут стать основой для мощных батарей и систем хранения водорода. Наряду с ними высокими темпами идет работа по созданию биомиметических материалов –композитов, способных к регенерации по аналогии с живыми организмами. Такие покрытия и конструкции могут значительно продлить срок службы энергетического оборудования, снизить затраты на ремонт и обслуживание.
Не остаются без внимания и альтернативные источники топлива. Исследователи рассматривают в качестве наиболее перспективных технологии получения авиационного керосина как реальная альтернатива традиционным нефтепродуктам, позволяющая уменьшить углеродный след авиации и повысить её энергоэффективность без необходимости радикальной перестройки инфраструктуры.
Почитать и скачать доклад можно здесь.
