Обеспечим мир энергией
без выбросов парниковых газов.
Салли Бенсон (директор Глобального Проекта по климату и энергии, исследователь технологий по энергоресурсам, почетный старший сотрудник Института по изучению окружающей среды в г. Вудс).
Доброе утро. Очень приятно
быть здесь с вами.
Я Салли Бенсон. И я директор
Глобального Проекта по климату и энергии Стендфордского университета.
В этот проект вовлечено
более 70 преподавателей.
А за всю историю проекта в нем
принимали участие более 300 студентов.
Цель нашего проекта - усовершенствовать
науку и технологии
для чистого и жизнеспособного способа энергопотребления
в 21-ом веке и в последующее время.
Сейчас здесь
у нас есть возможность представить,
как мы можем перестроить
нашу энергетическую систему.
Мы можем сказать:
"Что мы хотим спроектировать?".
Ведь мы, конечно, находимся
на начальном уровне преобразований
перехода от системы,
основанной на ископаемом топливе, к той,
которая больше основана
на энергии солнца, ветра, и, возможно, на биомассе.
И давайте немного отстранимся и скажем,
чего бы нам хотелось.
Очевидно, что электроэнергия - это источник
жизненной силы для нашей современной цивилизации.
Многие удобства, удовольствия,
предметы первой необходимости, передвижение -
все это будет недоступно
без электроэнергии.
И если мы посмотрим на энергосистему,
то увидим, что есть несколько параметров:
Социальная сфера. Здесь ключевое понятие -
легкость в использовании.
Затем экономика.
Нам, естественно, нужна доступная энергосистема.
Далее - безопасность наших наций.
Мы хотим быть уверенными, что у нас есть
надежная энергосистема,
обеспечивающая наши потребности.
И, наконец, возможно, наиболее важный пункт,
на который необходимо обратить внимание сегодня, -
заключается в том, что нам необходима энергосистема, которая
будет способствовать защите окружающей среды,
и, в особенности, климата,
про который мы теперь знаем, что он уязвим
из-за возрастающей концентрации углекислого газа,
который выбрасывается в воздух
при сжигании ископаемого топлива.
И вот это мы и хотим создать.
Но это очень сложная задача.
Ведь сейчас у нас
на Земле 6,5 миллиардов людей.
Из них 1,6 миллиардов людей
не имеют доступа к электроэнергии.
И если мы взглянем на следующие 15-20 лет,
то, возможно, на планете будет уже более 9 миллиардов людей,
которые будут нуждаться в общедоступной,
приемлемой по цене,
безопасной и защищающей
окружающую среду энергосистеме.
И мы работаем над вопросом: "Как нам, сохраняя планету,
удовлетворить растущую потребность в электроэнергии?"
И как я уже заметила, в нашем проекте участвует
много факультетов нашего университета,
и мы представляем фундаментальное научное исследование,
направленное на поиск научных и технологических
путей прорыва к жизнеспособной энергосистеме.
Это диаграмма показывает разнообразие и богатство тех исследований, которые проводятся в университете.
Здесь указаны почти все факультеты,
которые занимаются разработками и научным изучением проблемы.
В качестве быстрого обзора скажу,
что мы много работаем над возобновляемой энергией.
И это очень-очень важно.
В частности, речь идет об энергии солнца и ветра.
Это крайне объемные энергетические ресурсы.
И мы много работаем над тем,
чтобы разработать новые солнечные батареи,
которые стоили бы меньше, чем те электрогенераторы,
которыми мы пользуемся сегодня.
Передовые науки о материалах, которые мы используем,
дают нам преимущества знаний,
полученных из нанонауки и нанотехнологий.
Также мы работаем над разработкой биотоплива,
которое было бы более эффективным.
Мы много слышим, что этанол,
наверное, не так уж эффективен, как нам бы хотелось.
И мы ищем новые подходы
к выращиванию новых культур,
из которых можно будет получить
более энергоемкий экстракт.
Также мы работаем с водородом.
Мы знаем о потенциале водородной экономики.
В нем здорово то, что, когда ты сжиагешь его,
после этого остается только простая вода.
И это настоящая мечта.
И, возможно, мы могли бы трансформироваться
под водородную экономику,
но откуда мы достанем водород?
И поэтому мы работем над биологическими путями получения водорода.
Но тогда нам нужно где-то хранить водород,
нужно иметь возможность перенести его в машину, например.
И поэтому мы работаем над новыми малоисследованными химикатами,
с помощью которых мы сможем хранить водород
с высокой концентрацией энергии.
Также мы работаем с ископаемым топливом.
85 % энергии, которую мы сегодня потребляем,
добывается через ископаемое топливо,
в процессе чего происходит выброс
углекислого газа в атмосферу.
И, конечно, мы бы хотели использовать
этот вид топлива более эффективно.
У нас проводятся исследования,
которые позволят нам разработать мотор,
который будет эффективнее на 60%.
Это очень впечатляющая разработка.
Также есть вопрос: можем ли мы
сделать уголь чистым?
Мы работаем над совершенно новыми
способами использования угля,
при которых совсем ничего
не выделяется в атмосферу.
И, наконец, мы работаем над батареями,
которые основаны на химических топливных элементах.
Топливные элементы могут быть
очень эффективными в качестве энергии.
И также - батареи. У нас есть технологии, которые
позволяют хранить в 10 раз больше энергии в батарее.
Они основаны на замечательных
кремниевых нано-технологиях, которые были разработаны тут.
Вот над такими вещами мы работаем.
Мы много слышим про энергию солнечных лучей,
про водород, про электромашины.
И я подумала, что оставшееся время
я потрачу на то, чтобы рассказать вам
о тех технологиях, о которых вы,
возможно, не так много слышали.
И это технологии, которые называются:
"Сбор и хранение углекислого газа".
Я уже говорила, что 85% потребляемой нами энергии
добывается из подземных ископаемых.
Жечь их - это экологически неприемлемо,
пока мы не найдем способ сократить выбросы газа.
И я расскажу вам об этой технологии.
Основная идея разработок по "Сбору и хранению углекислого газа"
состоит в том, что вместо того,
чтобы давать углекислому газу уходить в атмосферу
после сжигания натурального газа или угля,
мы должны вымывать его из газа.
Мы уже знаем, как вымывать частицы,
как вымывать азот.
А следующий шаг в эволюции, которая делает
переработку ископаемого топлива чище,
- это научиться, как вымывать углекислый газ.
В этом основная идея - вы вымываете его.
И одна из причин, из-за которой это так важно,
состоит в том, что 60% выбросов углекислого газа
идет из таких стационарных источников,
как электростанции или промышленные места добычи.
Чаще уделяют внимание транспортировке,
но на самом деле важно думать о стационарных станциях.
И было несколько исследований
в области экономики, согласно которым,
если мы не станем собирать углекислый газ
на электростанциях,
то будет очень сложно достичь
того быстрого сокращения выбросов в атмосферу,
которое запланировано
на ближайшие 50-100 лет
с целью удержать температуру от повышения
примерно на 2-3 градуса.
И вот в этом состоит
основная идея этой технологии.
В нее входит 4 разных ступени.
Нужно сначала "поймать" углекислый газ
или вымыть его, как я уже говорила.
Затем его сжимают,
пускают по трубопроводу.
И тогда встает вопрос: что нам делать дальше
с этим углекислым газом? Его так много.
Выяснилось, что наиболее практичным
будет такое решение:
взять этот углекислый газ
и отправить обратно под землю.
Его можно вливать в нефтяные резервуары,
в резервуары для газа,
также существуют огромные подземные образования, заполненные очень соленой водой,
которую мы никогда не будем использовать.
И можно перенаправлять углекислый газ туда.
И в оставшееся время я расскажу
о том, чем мы занимаемся в моей лаборатории.
И всегда есть пара вопросов...
Если вы в первый раз слышите об этом,
то, скорее всего, вы спросите:
-Какой объем мы сможем поместить под землю?
А второй вопрос всегда такой:
-А он не выйдет опять наружу?
Ну, существуют исследования...
...такие же исследования, как те, что мы проводим,
чтобы получить доступ
к резервуарам с нефтью и газом.
И можем также создавать резервуары для СО2.
И возможности хранения очень велики.
И также есть исследования, которые говорят о том,
что ничего назад не выйдет.
Но мы же академики,
мы проводим научные исследования,
и мы сами хотим
ответить на эти вопросы.
Мы используем одно из самых продвинутых современных оборудований
для того, чтобы просто посмотреть,
что было бы, если бы CO2 загружался бы в поры камней.
И картинка справа показывает микротомограмму,
это рентген очень высокого разрешения.
Красные части - это песок.
Зеленые - это вода.
И маленькие черные точки
- там хранится углекислый газ.
И мы видим, что углекислый газ заключен
в этих малюсеньких пространствах внутри камня.
И в таком виде мы не можем
поместить это в подземное озеро, реку и т.п.
Такого вида работу мы можем проделать.
И с помощью медицинских технологий
просвечивания мы можем увидеть,
сколько углекислого газа
мы можем поместить в камень.
И картинка справа показывает,
что примерно 35% пространства в порах
может быть заполнено углекислым газом.
И это довольно хорошо.
И далее - к последнему вопросу.
Как насчет утечки?
Есть исследования и есть теории,
которые подтверждают тот факт,
что СО2 можно хранить в резервуарах
и это безопасно, но мы бы хотели знать это наверняка.
И мы разработали новую технологию,
которая была опробована в этой долине,
она использует изотопы С13
для обнаружения СО2.
И это был самый первый эксперимент,
который был проведен этим летом в Монтане,
и мы были очень удивлены.
(Упс, перелистните назад, пожалуйста).
Мы сделали эти измерения
неконтролируемых утечек СО2,
который был помещен туда намеренно,
чтобы проверить, можем ли мы его обнаружить.
И это новое приспособление имеет огромнейшую способность
обнаруживать очень маленькие утечки.
И мы были очень удовлетворены тем,
что мы внесли такой вклад, удостоверились,
что эта технология безопасна и эффективна.
Я хотела бы завершить свою речь и сказать,
что в сердцах студентов факультета есть страсть и огонь
к тому, чтобы работать над проблемами энергии
здесь, в Стендфордском университете.
И над созданием новых подходов,
даже над теми, которые продвигают вперед только на один уровень.
И мне кажется, что нет лучшего места на нашей Земле для такого факультета,
где так преследуется идея и мечта о
чистой и устойчивой энергосистеме.
Спасибо.
Комментарии