Ветряная и солнечная энергетика набирают обороты, производство природного газа и нефти приближается к своему пику, а производство электромобилей и батарей развивается все сильнее.
Это мир, который Дональд Трамп унаследовал как президент США. И все же его планы в области энергетики состоят в том, чтобы сократить регулирование, с целью реанимировать один сектор, который не вернет былых позиций: угольную промышленность.
Согласно новым данным, опубликованным во вторник Bloomberg New Energy Finance (BNEF), в 2016 году количество установок для производства чистой энергии достигло рекордных максимумов, а инвестиции в ветряную и солнечную энергетику в два раза превысили вложения в ископаемые виды топлива. Во многом это связано с продолжающимся снижением цен. Солнечная энергия впервые становится самым дешевым источником электроэнергии в мире.
Вот, что формирует будущее энергетических рынков в 15 графиках.
Государственные субсидии помогли ветряной и солнечной энергии закрепиться на глобальных энергетических рынках, но истинным драйвером падения цен является эффект масштаба. Несубсидируемые проекты по выработке чистой энергии начинают вытеснять уголь и природный газ во все большем количестве стран.
США, может, и не являются мировым лидером по доле возобновляемых источников энергии в общем выпуске электроэнергии, но некоторые штаты действительно превосходят ожидания.
Спрос на электроэнергию в США снижается, в основном из-за повышения энергоэффективности всего: от лампочек и телевизоров до тяжелого машиностроения. В таких условиях теряют самые дорогостоящие виды топлива, и наиболее ярким примером здесь является уголь.
При вводе в эксплуатацию возобновляемых источников энергии все реже используются электростанции, работающие на ископаемом топливе. Когда дует ветер и светит солнце, предельные издержки вырабатываемой энергии фактически равны нулю, а бесплатная энергия всегда выигрывает. Это также способствует снижению прибыли топливных электростанций.
Плохие новости для производителей угля становятся еще хуже. Оборудование для горнодобывающей промышленности США стало массивнее и эффективнее. Возможно, главным «убийцей» рабочих мест в этом сегменте является усовершенствованное горнодобывающее оборудование. В штате Калифорния в настоящее время трудоустроено больше людей в секторе выработки солнечной энергии, чем во всей угольной промышленности страны.
Исторически экономический рост шел рука об руку с увеличением потребления энергии. Рост эффективности меняет и это.
Самое значительное изменение в энергетике США было обусловлено успехами добычи нефти и газа скважин через бурение сланцевых пород. Этот тип горизонтального бурения также показал существенный рост эффективности, снижение потребности в рабочей силе. А природный газ, получаемый из этих скважин, добывается практически бесплатно.
Но, маловероятно, что спрос еще долго будет высоким. Автомобили эффективнее потребляют топливо.
И самая большая угроза нефтяным рынкам − электромобили − только разворачивается. Джоэл Коус, главный экономист Total SA, сказал на конференции BNEF, что к 2030 году доля электромобилей в числе новых транспортных средств будет составлять от 15-30%, после чего рост спроса на топливо приостановится.
Перспективы электромобилей, а также солнечной и ветряной энергии улучшаются, благодаря падению цен литий-ионных аккумуляторов.
Переход на чистую энергию приводит к очищению воздуха от загрязнителей, которые провоцируют различные болезни, а выбросы парниковых газов ответственны за изменение климата. На саммите BNEF Министр энергетики США Рик Перри сказал, что США останутся в Парижском соглашении о климате, но для этого потребуются дополнительные обсуждения некоторых вопросов с Европой.
Выполнение обязательств США в рамках соглашения не должно быть слишком сложным. Америка уже на полпути к достижению своей цели 2025 года.
Снижение вредных выбросов в атмосферу совсем не отягощает потребителей. Наоборот, значительно сокращаются личные расходы на электричество и топливо.
Однако, достижение целей Парижского соглашения совсем не достаточно, чтобы предотвратить катастрофу из-за глобального потепления. В конечном итоге мировой экономике придется полностью отказаться от использования углеводородов − в энергетике, сельском хозяйстве, строительстве и промышленности.
К счастью, мировые энергетические рынки уже, по крайней мере, движутся в более «чистом» направлении.
Китайские химики научились превращать воздух в бензин
Китайские ученые создали новый катализатор на базе наночастиц железа, способный «вечно» превращать обычный углекислый газ и водород в смесь углеводородов, похожих на бензин, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.
«За последние 200 лет, уголь, нефть и газ были главными двигателями нашей цивилизации, основой ее экономического и социального развития. Сжигание топлива привело к выбросу гигантского количества СО2 в атмосферу, что сегодня вызывает негативные изменения климата. Превращение СО2 в топливо и химикаты не только поможет нам бороться с потеплением, но и решит проблему исчерпания полезных ископаемых», — заявляют Цзянь Сунь (Jian Sun) из Института химической физики в Даляне (Китай) и его коллеги.
В последние годы ученые активно пытаются найти способ превращения атмосферного СО2 в биотопливо и другие полезные вещества. К примеру, в июле прошлого года физики из Чикаго сконструировали солнечную батарею, которая использует энергию света для расщепления СО2 и производства угарного газа и водорода, а в октябре их коллеги из Национальной лаборатории в Оак-Ридж создали катализатор, преобразующий углекислоту в обычный спирт.
В принципе, и то и другое уже можно использовать для запасания энергии, однако у этих катализаторов есть два больших недостатка. Они быстро выходят из строя и требуют очистки через несколько десятков часов работы, а также выделяют много побочных продуктов.
Сунь и его команда решили обе эти проблемы – их катализатор преобразует фактически всю углекислоту в углеводороды, составляющие основу бензина и других высокооктановых видов топлива, и при этом работает как минимум 1000 часов (полтора месяца) в «обычных» промышленных условиях.
Он состоит из двух компонентов – наночастиц из соединения оксида железа и натрия, а также так называемых цеолитов. Цеолиты представляют собой полые наночастицы из силиката алюминия, которые сегодня широко применяются для очистки воды и для «упаковки» различных катализаторов, попадание молекул которых внутрь цеолитов заметно меняет их свойства и часто заставляет их вести себя гораздо активнее, чем в свободном виде.
Как отмечают ученые, каждый компонент в данном случае играет разную роль – наночастицы железа «разрывают» молекулы углекислоты и заставляют ее соединяться с атомами водорода, а цеолиты и их начинка – способствуют объединению подобных «полуфабрикатов» в длинные цепочки углеводородов.
Комбинация этих компонентов, по словам китайских химиков, позволяет добиться фактической «вечности» такого катализатора. Его эффективность, как отмечают ученые, снизилась всего на 6% в первые 300 часов работы и потом не менялась, что говорит о том, что он стабилен и будет оставаться в таком виде гораздо дольше, чем 1000 часов. Кроме того, 96% углекислоты преобразуется в аналог бензина, и лишь 4% СО2 превращается в метан.
Более того, «букет» углеводородов можно гибко менять, повышая или понижая доли водорода и СО2 в смеси и варьируя тип цеолита, который используется в качестве «упаковки» для наночастиц железа. Используя солнечные батареи в качестве источника энергии для нагрева этой смеси газов и ее прокачки через катализатор, можно эффективно и достаточно дешево запасать солнечную энергию в виде привычного для всех топлива, не причиняя при этом вреда окружающей среде, заключают Сунь и его коллеги.
Источник
