Na Zemlji izgleda ne postoji niti jedno mjesto koje nije zagađeno ljudskim djelovanjem. Naime, nedavno su znanstvenici otkrili prisutnost polikloriranih bifenila (PCB), stvorenih djelovanjem čovjeka, u jednom od najdubljih i najudaljenijih mjesta na Zemlji – brazdi Atacama, koja se spušta do dubine od 8000 metara u Tihom oceanu. PCB-i su se proizvodili u velikim količinama od 1930-ih do 1970-ih, uglavnom na sjevernoj zemljinoj hemisferi. Koristili su se u električnoj opremi, bojama, rashladnim tekućinama i mnogim drugim proizvodima. U 1960-ima je postalo jasno da štete morskom životu, što je dovelo do gotovo globalne zabrane njihove uporabe sredinom 1970-ih.

Desetljeća potrebna za razgradnju PCB-ova
Budući da im trebaju desetljeća da se razgrade, PCB-i zapravo mogu putovati na velike udaljenosti i proširiti se na mjesta daleko od mjesta gdje su prvi put korišteni, te nastavljaju cirkulirati kroz oceanske struje, vjetrove i rijeke. O novom istraživanju koje su proveli znanstvenici i u kojem su PCB-i pronađeni u spomenutoj brazdi Atacama, za The Conversation piše Anna Sobek, profesorica kemije okoliša i voditeljica Odsjeka za znanosti o okolišu, Sveučilišta u Stockholmu. To je istraživanje objavljeno u časopisu Nature. Naše istraživanje odvijalo se u brazdi Atacama, koja prati obalu Južne Amerike u dužini od gotovo 6000 kilometara. Njegova najdublja točka je otprilike onoliko duboka koliko su visoke Himalaje. Prikupili smo sediment s pet mjesta u rovu na različitim dubinama u rasponu od 2500 do 8085 metara. Svaki smo uzorak razrezali na pet slojeva, od površinskog sedimenta do dubljih slojeva mulja, i u svima smo pronašli PCB, kaže Sobek.

Zagađivači se lijepe za mrtvi plankton
U tom dijelu svijeta, pojašnjava Sobek, oceanske struje donose hladne i hranjivim tvarima bogate vode na površinu, što znači puno planktona, sićušnih organizama na dnu hranidbene mreže u oceanima. Kada plankton umre, njegove stanice tonu na dno, noseći sa sobom zagađivače kao što je PCB. Ali PCB se ne otapaju dobro u vodi i radije se vežu za tkiva bogata mastima i drugim dijelovima živih ili mrtvih organizama, poput planktona. Budući da sediment morskog dna sadrži puno ostataka mrtvih biljaka i životinja, služi kao važan odvod zagađivača poput PCB-a. Oko 60 posto PCB-a oslobođenih tijekom 20. stoljeća pohranjeno je u dubokim oceanskim sedimentima, piše Sobek.

Dodaje da duboka brazda poput Atacame djeluje poput lijevka koji skuplja komadiće mrtvih biljaka i životinja (što znanstvenici nazivaju "organski ugljik") koji padaju prema dnu. Mikrobi zatim razgrađuju organski ugljik u mulju s morskog dna, pojašnjava švedska znanstvenica. Otkrili smo da je organski ugljik na najdubljim mjestima u brazdi Atacama više degradiran nego na plićim mjestima. Na najvećim dubinama bile su i veće koncentracije PCB-a po gramu organskog ugljika u sedimentu. Organski ugljik u mulju se lakše razgrađuje od PCB-a, koji ostaju i mogu se akumulirati u brazdi, napominje Sobek.

Retrovizor u prošlost
Takvo skladištenje zagađivača ljudskog porijekla znači da se oceanski sediment može koristiti kao retrovizor u prošlost, pomoću kojeg je moguće odrediti kada se sloj sedimenta nakupio na morskom dnu, a analizom zagađivača u različitim slojevima mogu se dobiti informacije o njihovim koncentracijama tijekom vremena, piše Sobek. Arhiva sedimenata u rovu Atacama nas je iznenadila. Koncentracije PCB-a bile su najveće u površinskom sedimentu, što je u suprotnosti s onim što obično nalazimo u jezerima i morima. Obično se najviše koncentracije nalaze u nižim slojevima sedimenta koji su taloženi od 1970-ih do 1990-ih, nakon čega slijedi smanjenje koncentracija prema površini, odražavajući zabranu i smanjene emisije PCB-a. Za sada još uvijek ne razumijemo zašto bi Atacama bila drugačija. Moguće je da nismo dovoljno pažljivo promatrali sediment da otkrijemo male varijacije PCB-a ili da koncentracije još nisu dosegle vrhunac u ovom dubokom rovu, kaže švedska znanstvenica.

Ti zagađivači neće samo nestati
Sobek napominje da dok su pronađene koncentracije PCB-a u brazdi Atacama još uvijek prilično niske, odnosno stotinama puta niže nego u područjima blizu izvora ljudskog onečišćenja, poput Baltičkog mora, ostaje činjenica da pronalazak bilo kakvog onečišćenja na tom mjestu pokazuje razinu utjecaja čovječanstva na okoliš. Ono što sa sigurnošću možemo reći jest da više od 350.000 kemikalija koje se trenutno koriste na globalnoj razini imaju za cijenu zagađenje okoliša i nas samih. Zagađivači su sada pronađeni zakopani ispod dna jednog od najdubljih oceanskih jaraka na svijetu i ne idu nikamo, poručila je na kraju Sobek.
zimo.dnevnik.hr

Klimatske promjene utječu na sve aspekte naših života, a energetska tranzicija postala je imperativ modernog doba. No da tranzicija teče sporije od očekivanog, pokazala nam je energetska kriza prošle godine uzrokovana ratom u Ukrajini. Preko noći smo postali svjesni krhkosti naše energetske sigurnosti što nas je natjeralo da ozbiljnije promislimo o tome kako se kvalitetnije pripremiti za moguće buduće izazove. OIEH u ovoj analizi nudi moguća rješenja za postizanje 100% obnovljive energije u domaćoj proizvodnji do 2030., a time i ostvarenje energetske samodostatnosti. Analiza je temeljena na detaljnom modeliranju evolucije proizvodnje i potrošnje električne energije te na brojnim simulacijama rada hrvatskog elektroenergetskog sustava u različitim vremenskim okvirima. Isto tako, predlaže načine za ubrzanje transformacije elektroenergetskog sustava do jačanja otpornosti na različite krize.

Ujednačenim rastom solarnih i vjetroelektrana do energetske neovisnosti
Na osnovu sadašnje potrošnje i trenda njenog rasta, kao i trenutno potrebnog uvoza električne energije, analiza pokazuje moguću energetsku sliku Hrvatske u 2030. godini uz 100% obnovljivu energiju. Godišnja potrošnja električne energije od 21 do 23 TWh godišnje bila bi zadovoljena proizvodnjom električne energije ponajviše iz sunčanih i vjetroelektrana u Hrvatskoj

Prvog siječnja 2030. godine Hrvatska bi prema ovom scenariju imala 2500 MW vjetroelektrana koje na godinu proizvode 6 TWh električne energije. Imala bi i 2500 MW sunčanih elektrana koje godišnje proizvode 3 TWh električne energije. Razvili bismo i 400 MW u ostalim projektima obnovljivih izvora energije poput biomase, bioplina i geotermalnih elektrana koje bi na godinu proizvodile 2 TWh električne energije. Tako bi u 2030. godini, uz prosječnu proizvodnju hidroelektrana od 6.344 GWh, ostali OIE proizveli oko 17 TWh, odnosno primarnu energiju od 42 TWh. To je jednako proizvodnji električne energije od 4,2 milijuna tona prirodnog plina ili 3,1 milijuna tona ukapljenog plina, 3,6 milijuna tona nafte, 5,9 milijuna tona kamenog ugljena, što je oko 42% sadašnje potrošnje primarne energije.

Očekuje se završetak izgradnje hidroenergetskog sustava Senj2/Kosinj snage 412 MW do 2029. godine s povećanjem godišnje proizvodnje na hidroenergetskom sustavu Senj za oko 220 GWh. Izgradnjom novih vjetro i sunčanih elektrana koje imaju promjenjivu proizvodnju bit će potrebno do 2030. godine izgraditi i nove resurse fleksibilnosti za usluge sustava uravnoteženja na strani proizvodnje i strani potrošnje. To su nove reverzibilne hidroelektrane kapaciteta od +600/-600 MW, godišnje potrošnje od oko 2,5 TWh i proizvodnje neobnovljivih 1,875 TWh električne energije. Bit će potrebne i nove baterije za usluge skladištenja te usluge sustava uravnoteženja. Trebat će nam i stabilni i fleksibilni elektrolizatori za proizvodnju vodika koji bi skladištili viškove energije u sustavu kod velike proizvodnje HE, VE i SE.

Naravno, bitan uvjet za ovakvu energetsku sliku u 2030. godini je razvoj prijenosne i distribucijske mreže. Posebno treba izdvojiti razvoj novog dvostrukog dalekovoda od 400 kV, prijenosnog kapaciteta oko 2500 MW, između Dalmacije i sjeverozapadne Hrvatske. Uz sve navedeno bio bi to najbolji scenarij elektroenergetske strategije razvoja u srednjoročnom razdoblju, koja počiva na 100% OIE, no zahtijeva velika investicijska ulaganja, ali daje male operativne troškove (cijene električne energije) u pogonu.

Ulaganja potrebna za ostvarenje energetske samodostatnosti
Ulaganja potrebna za dostizanje ovih energetskih ciljeva kreću se oko jedne milijarde eura na godišnjoj razini. Od toga bi 500 milijuna eura bilo potrebno za izgradnju solarnih i vjetroelektrana, 300 milijuna za rehabilitaciju, modernizaciju rekonstrukciju, zamjene i digitalizaciju elemenata prijenosne i distribucijske mreže, 200 milijuna za tehnologije skladištenja (RHE nove tehnologije, baterije i vodik). Ovo je financijski dostupan cilj i čini 1,62% BDP-a koji je iznosio 61,892 milijardi eura u 2022. godini u Hrvatskoj. Tako bismo ispunili sve uvjete EU za razvoj i dekarbonizaciji energetskog sektora koji su naglašeni planom REPowerEU. Hrvatska to može ostvariti bez mnogo poteškoća.

Obilje sunčanih elektrana u 2030.
Hrvatska prema ovoj analizi može i treba imati obilje megavata sunčanih elektrana. Kako bi izgledala elektroenergetska bilanca na godišnjoj i mjesečnoj razini u 2030. godini, uz pretpostavku godišnje potrošnje konzuma od 22.618 GWh (viši scenarij rasta) i potrošnje RHE u crpnom pogonu od 2.413 GWh, te prosječnu hidrologiju, vjetrovitost i oblačnost uz zadržavanje postojećih raspoloživih proizvodnih kapaciteta. Potrebna je uravnotežena elektroenergetska bilanca uz mali uvoz, kao i smanjena proizvodnja termoelektrana i ostalih elektrana na fosilna goriva, smanjenje emisija CO2 te velika proizvodnja OIE.

Bez uvoza uz proizvodnju iz obnovljivih izvora energije
Prema kategorijama raspoložive energije u 2030. godini obnovljivi izvori energije sudjeluju s 68,7% u proizvodnji električne energije, neobnovljivi s 20,2% i nuklearna elektrana Krško(50%) s 11%. Saldo razmjene je nula, odnosno elektroeneregetska bilanca bi bila u potpunosti uravnotežena. Uvoz nam prema ovom scenariju neće biti potreban u 2030. godini. Treba naglasiti da među neobnovljivim izvorima reverzibilne hidroelektrane u proizvodnji električne energije sudjeluju sa 7,8%, a termoelektrane na fosilna goriva s 12,4%. Sveukupna raspoloživa energija bila bi „opterećena“ proizvodnjom CO2 od 81g/kWh što bi Hrvatsku u 2030. godini svrstalo među zemlje EU s najvećom ostvarenom dekarbonizacijom.

Hidroelektrane bi i dalje proizvodile najviše obnovljive električne energije, ali bi ih vjetroelektrane u daljnjem razvoju pretekle već do 2035. godine. Potrebna je ravnomjerna proizvodnja OIE tijekom 2030. godine kao i velika proizvodnja iz solarnih elektrana posebno ljeti kada je smanjena proizvodnja hidroelektrana, što je cilj koji bismo voljeli vidjeti i prije 2030. godine. Na osnovu mjesečnih bilanci moguća je proizvodnja vjetroelektrana i hidroelektrana koje više energije proizvode u jesensko-zimskoj sezoni, dok na mjesečnom nivou sunčane elektrane proizvode najviše energije u proljetno-ljetnoj sezoni, odnosno oko 70% godišnje proizvodnje u razdoblju travanj-rujan. Tako se dobiva ravnomjernija mjesečna proizvodnja, a time i sigurnija opskrba potrošača i rada elektroenergetskog sustava.

Formiranje virtualne elektrane
Analiza sadašnjih trendova predviđa kako emisije stakleničkih plinova nastavljaju rasti do 2030. uz istovremeni porast temperatura diljem svijeta. Zato je od presudne važnosti ubrzanje energetske tranzicije što podrazumijeva promjenu naših obrazaca potrošnje i proizvodnje energije. Jasno je da obnovljivi izvori energije ovise o vremenskim prilikama te ne mogu uvijek proizvesti istu količinu električne energije. Zbog toga je važno stvoriti sustav od više proizvođača i potrošača električne energije koji upravljaju potrošnjom te prema potrebi vraćaju stabilnost elektroenergetskom sustavu. Virtualne elektrane su upravo takav sustav gdje su svi subjekti uključeni i svi ostvaruju korist. Prema definiciji, virtualna elektrana VPP (Virtual power plant) predstavlja sustav zasnovan na softveru i tehnologiji pametnih sustava, kojim se vrši automatsko, daljinsko upravljanje agregiranim resursima s ciljem pružanja usluga na veleprodajnom ili maloprodajnom tržištu posredstvom platforme za agregiranje i optimizaciju.

Izgradnjom 2500 MW vjetroelektrana i sunčanih elektrana te nove RHE snage +600/-600 MW nove tehnologije do 2030. može se formirati virtualna elektrana s ili bez RHE Velebit koja bi u sustav davala vrlo pouzdanu, predvidljivu, stabilnu i upravljivu energiju. Plan i rad ove virtualne elektrane može se potpuno pogonski digitalizirati. Virtualna elektrana koja upravlja s 2500 MW VE, 2500 MW SE i RHE nova 600/-600 MW te RHE Velebit 276/-240 MW, u prosjeku raspolaže s 1.072 MWh/h što je 3,1 puta više od hrvatskog dijela NE Krško (50 %). Rad virtualne elektrane ima funkciju pretvaranja promjenjive proizvodnje vjetro i sunčanih elektrana u pouzdanu i stabilnu, te uravnoteženje elektroenergetskog sustava i osiguranje rada termoelektrana na optimalnim pogonskim točkama. U srpnju 2030. godine virtualne elektrane pretvaranju proizvodnju VE i SE u pouzdanu i stabilnu proizvodnju.

Hrvatski energetski suverenitet
Danas više nema dvojbe o dugoročnom napuštanju energije fosilnih goriva na temelju velikih promjena u obrascima potrošnje i proizvodnje energije, kako bi se ograničili učinci klimatskih promjena, ali i povećao hrvatski energetski suverenitet. Analize hrvatske potrošnje, proizvodnje i razmjene električne energije sa susjednim zemljama provode se na preciznoj vremenskoj skali i ažuriraju svaki mjesec. Zahvaljujući ovakvim analizama moguće je predvidjeti buduće scenarije razvoja našeg elektroenergetskog sustava koji mogu postati ključan alat za upravljanje i planiranje razvoja elektroenergetskog sustava. Već se sad nameće zaključak da je postizanje ciljeva energetske samodostatnosti moguće uz novu RHE snage 600/-600 nove tehnologije, 2500 MW vjetroelektrana i 2500 MW sunčanih elektrana. Hrvatska to može ostvariti bez većih problema.

oie.hr

Energija proizvedena Suncem i vjetrom mogla bi se pretvoriti u energiju vodika, a potom cjevovodom, umjesto električnim vodom, transportirati do potrošača. Isplati li se to? Vodikova ekonomija (hydrogen economy), gospodarstvo temeljeno na vodiku (umjesto na prirodnom plinu, nafti i ugljenu) čini se kao san snova. Vodik je visokoenergetsko gorivo, koje višestruko nadmašuje fosilna goriva – energetska vrijednost benzina je 52 MJ/kg ili 14,4 kWh/kg, prirodnog plina (metana) 46 MJ/kg ili 12,8 kWh/kg, a vodika 120 MJ/kg ili 33,3 kWh/kg. Vodik je obnovljiv izvor energije jer od njega gorenjem ne nastaje ništa osim vode, a može se koristiti umjesto ugljena ili prirodnog plina za dobivanje željeza i obojenih metala jer je izvrsno reduktivno sredstvo. Usto je sirovina za proizvodnju amonijaka, a time i svih dušikovih spojeva, od umjetnih gnojiva do najlona i kevlara, sintetskih smola, eksploziva i lijekova. Proizvodi se elektrolizom od svugdje dostupne sirovine, vode, a ako se električna struja dobiva iz obnovljivih izvora – sunca i vjetra – boljeg prijatelja okoliša ne može se zamisliti.

No kako to u tehnici i tehnologiji obično biva, za primjenu su ključne mane, a ne vrline. Vodik je lagan, on je najlakši plin: litra vodika pri normalnim uvjetima tlaka i temperature ima masu od samo 0,09 grama – H2 je 14 puta lakši od zraka. Čak i kada se ukaplji, na temperaturi od -253 oC, dobiva se tekućina gustoće od samo 0,07 g/cm3, a to je deset puta manja gustoća od gustoće tekućih fosilnih goriva. Vodik treba stoga držati pod visokim tlakom ili niskom temperaturom, a to iziskuje visoke troškove.

Iako sunce svugdje sije, a vjetar svugdje puše, nije svako sunce i svaki vjetar pogodan za proizvodnju energije. Iz toga slijedi neočekivan, ali nužan zaključak: za obnovljive izvore vrijedi isto što i za neobnovljive – kao što postoje ležišta ugljena, nafte i zemnog plina, tako postoje i (dobra) nalazišta vjetra i sunca. Proizvedena energija treba naći svoj put do potrošača – samo kako?

Prvi odgovor je: elekrtičnim vodom, u obliku električne struje. No to nije sasvim praktično. Višak struje ne može se skladištiti (osim vrlo skupim baterijama). Iako transport električne energije ne iziskuje prevođenje jednog oblika energije u drugi, gubitci u mreži (električni otpor u vodičima i gubitci u transformatorskim stanicama) iznose od 6 pa i više od 16 posto (u Hrvatskoj 14 %). Umjesto toga, njemački znanstvenici iz sveučilišta Ruhr-Universität u Bochumu, predvođeni profesorom Thomasom Ernstom Müllerom, predlažu da se prijenos energije učini plinovodom, plinovodom kroz koji bi tekao vodik.

Način da se to ostvari ne zahtijeva inovacije. Vodik bi se proizvodio elektrolizom pri tlaku od 30 bara, da bi se smanjio električni otpor na elektrodama, a zatim tlačio na 80 bara da bi se potom otpremao cjevovodom vanjskog promjera 1,22 m. Kroz takvu bi cijev moglo proticati 390 tona vodika na sat, a to znači da bi plinovod (vodikovod) imao kapacitet prijenosa od 13 GW, što je osam puta više od prosječne snage svih potrošača električne energije u Hrvatskoj (1,56 GW). Problem bi dakako bio tlak, a još više difuzivnost vodika (vodik prolazi kroz gumu, plastiku, čak kroz čelik), no problem bi se lako riješio čeličnom cijevi s unutrašnje strane presvučene posebnim premazom, a s vanjske zaštićenom od korozije trostrukim slojem epoksidne smole i polietilena. Tako kaže tehnologija. A što kaže ekonomija?

Elektroliza vode skopčana je s gubitcima, i to ne zanemarljivima. Da bi se proizveo kilogram vodika treba utrošiti 55 kWh, dok se njegovim gorenjem može dobiti najviše 33,3 kWh, što znači da se uspijeva iskoristiti samo 61 % utrošene energije. Drugi problem je dakako transport vodika kroz cjevovod. Da bi se ostvario željeni kapacitet (390 tona na sat) treba na dužinu od tisuću kilometara postaviti sedam pumpnih stanica ukupne snage 218 MW. Kada se svi utrošci i gubitci energije preračunaju u emisiju ugljikova dioksida, proizlazi da proizvodnja i transport kilograma vodika emitira 0,7 do 4 kg CO2. Emisija CO2 ovisi o udaljenosti na koju treba isporučiti vodik (od 0 do 4000 km), ali i o načinu dobivanja energije – energija dobivena iz vjetroelektrana povoljnija je od energije dobivene s fotonaponskih ploča. Važan, ako ne i najvažniji činitelj je efektivno vrijeme rada elektrolizera, FLH (full load hours). Upravo taj činitelj pokazuje da se isplati transportirati vodik, pa i na udaljenost od 4000 kilometra, ako se energija proizvodi na mjestu gdje ju je moguće dobivati više tisuća sati godišnje.

Ni najčišća energija, ona zasnovana na vodiku ne može biti sasvim čista. No koja je alternativa? Vodik se ponajviše proizvodi reakcijom metana i vodene pare, pri čemu kao nusproizvod nastaje 9 do 12 kg CO2 po kilogramu vodika – a to je daleko više od emisije ugljikova dioksida pri proizvodnji i transportu vodika korištenjem obnovljivih izvora energije. Gospodarstvo temeljeno na vodiku ipak se isplati.

Nenad Raos je kemičar, doktor prirodnih znanosti i znanstveni savjetnik u trajnom zvanju, sada u mirovini. Autor je i koautor stotinjak znanstvenih i stručnih radova iz područja bioanorganske i teorijske kemije, molekularnog modeliranja te povijesti kemije i komunikacijskih vještina u znanosti. Još od studentskih dana bavi se popularizacijom znanosti. Sada piše za Čovjek i svemir te, naravno, Bug online. Sedam je godina bio glavni i tehnički urednik časopisa Priroda. Koautor je dva sveučilišna udžbenika i autor 14 znanstveno-popularnih knjiga, a uskoro mu izlazi još jedna, "Kemičar u kući", napisana prema člancima na ovim mrežnim stranicama. Nagrađen je Državnom godišnjom nagradom za promidžbu i popularizaciju znanosti 2003. godine.
www.bug.hr

Plastična ambalaža se razmrvi u prah, pomiješa s tamnom tekućinom i stavi u Sunčevu peć. To bi bio najkraći opis metode za recikliranje poliestera što su je iznašli kineski kemičari. U budućnosti će sve biti lijepo, čisto i tiho. Eh, u budućnosti. Neće biti ni buke strojeva, ni dima tvorničkih dimnjaka, pa ni onog koji sadrži samo bezbojan, bezmirisan i za čovjeka zapravao neopasan plin – ugljikov dioksid. Sve što se baci opet će se upotrijebiti, jer sve će se reciklirati. Utopija?

I da i ne. Ideal se nikada ne može doseći, nikada se sve želje i htijenja ne mogu ispuniti, povijest nikad ne teče u skladu s ljudskim željama, pa opet ako se nečemu teži, ako se na tome uporno i neumorno radi, na kraju će se i uspjeti, pogotovo ako se radi u interesu velikog broja ljudi. A izazov pred kojim stoji čovječanstvo, kako očuvati prirodni okoliš i s njime život na Zemlji kakvog poznajemo, u interesu je ne velikog broja, nego svih osam milijardi ljudi koliko ih danas živi na ovom planetu. Razvijanje „zelenih“ tehnologija, a prije svega „zelene“ kemije postao je uvjet ne samo gospodarskog prosperiteta nego i golog opstanka naše vrste. Stoga svakog dana čitamo o novim dostignućima na tom području, dostignućima od kojih mnoga još nisu zaživjela u praksi, a možda nikad ni neće, pa opet treba raditi, raditi neprestano i uporno jer jedino se tako – unatoč mnogim neuspjesima – može stići do cilja.

Poliesteri, posebice polietilen tereftalat (PET), velika su muka zaštitara okoliša. U svijetu ih se godišnje proizvede 70 milijuna tona, no samo se 20% od te količine na neki način reciklira – ostalih 80%, dakle više od 50 milijuna tona, završava u zemlji ili u moru, čineći s jedne strane štetu ekološkim sustavima, a s druge gubeći svaku vrijednost za čovjeka. Svaki se otpad može naime pretvoriti u sirovinu, no pitanje je koliko je to pretvaranje ekonomski isplativo.

U tom je smjeru pošlo i istraživanje kineskih znanstvenika rezultate kojeg su objavili u časopisu Matter. Što su rekli u članku „Solar thermal catalysis for sustainable and efficient polyester upcycling (Solarna termička kataliza za održivo i djelotvorno recikliranje poliestera)“? Jednostavno govoreći, iznašli su postupak u kojem su se poslužili Sunčevom energijom za razgradnju najčešćeg poliestera, već spomenutog poletilen tereftalata (PET).

Postupak je posve jednostavan. U etilen-glikol, dvovalentni alkohol sustavnog imena etan-1,2-diol, dodali su ugljikove nanocjevčice (CNT) za koji je bio vezan – da bi se one mogle otopiti u etilen-glikolu, poli-dopamin (PDA). U takvu, 0,5 %-tnu otopinu CNT-PDA dodali su potom katalizator, kolin-fosfat, (Ch)3PO4, pa ljuspice usitnjenog poliestera, a zatim smjesu izložili Sunčevoj svjetlosti, točnije stavili je u Sunčevu peć. I što se dogodilo?

Odgovor na to pitanje nalazimo već u naslovu. Ugljikove nanocjevčice služe kao svojevrsni kolektori Sunčeva zračenja, one ga upijaju i pretvaraju u toplinu. Već na temperaturi od 120 oC počinje reakcija poliestera (PET) s otapalom, etilenglikolom, koji cijepa njegove molekule na sve manje dijelove dok na kraju ne nastane konačni produkt, diester tereftalne kiseline s etilenglikolom, bis(2-hidroksietil)-tereftalat (BHET). Povišenjem temperature reakcija se ubrzava, da bi se pri 180 oC razgradio sav PET te nastalo 51 % mogućeg diestera (BHET) – ostalo su polimeri PET manje molekulske mase. (Temperatura ne može biti viša od 197 oC, vrelišta etilenglikola). Optimalna temperatura novog tehnološkog postupka, kažu autori spomenutog rada, je 150 oC – što je vrlo niska temperatura za tehnološki proces i, još važnije, riječ je o temperaturi koja se može lako postići već u jednostavnoj Sunčevoj peći.

No to je samo jedna varijanta novog, na Sunčevoj svjetlosti zasnovanog tehnološkog postupka. Umjesto kolin-fosfata mogu se upotrebljavati i drugi katalizatori, kao što je cinkov acetat ili željezov(III) oksid, Fe2O3, te drugi poliesteri. Pokusi s polikarbonatima (PC) su pokazali da od njih nastaje bisfenol A (BPA), produkt koji se također može upotrijebiti kao sirovina u kemijskoj industriji.

I to bi bilo sve – predložen je sasvim čist i jednostavan postupak za zbrinjavanje otpadne plastike – da ne treba dodati da su i prije kemičari znali za termičku razgradnju poliestera, samo su je provodili bez Sunčeve topline – i uz znatno manje iskorištenje. U Kini se primjerice termički razgrađuje 100 tisuća tona PET godišnje, no uz potrošnju fosilnog goriva – i emisiju 73 tisuća tona CO2. Kada se razvijaju tehnologije za čist okoliš, i one same trebaju biti čiste.

Nenad Raos je kemičar, znanstveni savjetnik u trajnome zvanju, koji je radio do umirovljenja 2016. godine u zagrebačkom Institutu za medicinska istraživanja i medicinu rada (IMI). Autor je i koautor oko 200 znanstvenih i stručnih radova iz područja teorijske (računalne) kemije, kemije kompleksnih spojeva, bioanorganske kemije i povijesti znanosti. Bio je pročelnik Sekcije za izobrazbu Hrvatskog kemijskog društva, glavni urednik časopisa Priroda te urednik rubrike Kemija u nastavi u časopisu Kemija u industriji. Još od studentskih dana bavi se popularizacijom znanosti. Autor je oko 3000 znanstveno-popularnih članaka te 14 znanstveno-popularnih knjiga.
www.bug.hr

U razvoju su HEP-ovi projekti vrijedni čak 1,6 milijardi eura. HEP u razdoblju od 2018. do 2030. godine namjerava povećati udjel obnovljivih izvora u proizvodnom portfelju za 50 posto te u godinama s prosječnim hidrološkim okolnostima, godišnju proizvodnju iz obnovljivih izvora povećati sa šest na devet milijardi kWh. Time će u okolnostima energetske krize i u okviru politike EU za napuštanje korištenja ruskih energenata, doprinijeti jačanju energetske samodostatnosti Hrvatske povećanjem vlastite proizvodnje električne energije i provedbi niskougljične energetske tranzicije.

U razvoju je više od 60 raznih projekata obnovljivih izvora energije koje planira izvesti HEP.

Najprije su 2018. u redovni pogon ušle bioelektrane-toplane na šumsku biomasu – BE-TO Osijek i BE-TO Sisak.

Od 2019. do 2022. u HEP-ov proizvodni portfelj uključene su sunčane elektrane Kaštelir 1 i 2, Vis, Marići, Kosore Jug (Vrlika), Stankovci i Obrovac, a 2021. Vjetroelektrana Korlat.

Pred ulaskom u pogon su sunčane elektrana Donja Dubrava, Radosavci i Jambrek.

U tijeku su radovi na izgradnji male hidroelektrane Otočac, a uskoro počinje izgradnja sunčane elektrane Črnkovci, prve u nizu elektrana koje će se izgraditi na temelju sporazuma o suradnji koje je HEP sklopio s više jedinica lokalne samouprave.

Tijekom 2023. provest će se postupci nabave za izgradnju još šest sunčanih elektrana, od kojih je najveća SE Korlat, vrijedna 80 milijuna eura i priključne snage 75 MW.

HEP u različitim fazama razvoja ima oko 60 projekata OIE ukupne snage oko 1544 MW i procijenjene investicijske vrijednosti od gotovo 1,6 milijardi eura. Među njima su, osim pretežno sunčanih elektrana, i vjetroelektrane Bradarića kosa i Zelovo.

U HEP-u se prate i sve novije tehnologije. U pogonu su već tri baterijska sustava za pohranu energije, u zgradi u sjedištu HEP-a u Zagrebu, u sklopu sustava e-punionica na odmorištu Vukova Gorica i uz sunčanu elektranu Vis.

Nova tri baterijska sustava planiraju se na Unijama i Lošinju te pokraj KTE Jertovec, gdje se u sklopu projekta ''Dolina vodika Sjeverni Jadran'', planira i izgradnja prvog elektrolizatorskog postrojenja u Hrvatskoj, snage 5 MW.
zelenahrvatska.hina.hr

U sklopu Energetskog samita u Bosni i Hercegovini 2023., u srijedu, 26. travnja, održana je prezentacija istraživačkog projekta Model uspostave energetski neovisnih općina u Bosni i Hercegovini, razvoja koji je podržala vlada Ujedinjenog Kraljevstva. Autori istraživanja su prof. dr.sc. Vjekoslav Domljan i drugi. Džemal Hadžiosmanović iz Centra za regionalna ekonomska istraživanja. Istraživanje je usmjereno na važnost i nužnost provedbe procesa energetske tranzicije na čiste i obnovljive izvore energije na općinskoj razini vlasti koja je najbliža građanima i lokalnim poduzetnicima.

Energetski neovisne općine predstavljaju općine koje značajan dio potrošene energije generiraju iz vlastitih obnovljivih izvora energije te su stoga manje ovisne o vanjskim izvorima. Istraživački projekt Model uspostave energetski neovisnih općina u Bosni i Hercegovini obuhvatio je tri općine Jablanicu, Konjic te Prozor-Ramu s ciljem da se ispita što je potrebno učiniti kako bi ove tri općine bile energetski neovisne, priopćili su organizatori. Ovaj model energetski neovisnih općina podrazumijeva suradnju na proizvodnji električne energije iz vlastitih obnovljivih izvora između općinskih ili gradskih vlasti, građana i lokalnih poduzetnika, kroz javno-privatno partnerstvo. Na ovaj način općine mogu osnovati energetske zajednice građana i poduzetnika koji bi sami proizvodili električnu energiju iz obnovljivih izvora i na taj način rasteretili elektroenergetsku mrežu i pridonijeli energetskoj sigurnosti.

“Počevši od Bosne i Hercegovine. realnosti, provedbu reformi, pa tako i energetskih, treba provoditi odozdo prema gore, pri čemu energetska neovisnost mora biti iznimno važan prioritet“, istaknuo je prof. dr.sc. Vjekoslav Domljan, jedan od autora istraživanja. Istraživanje je pokazalo da Konjic, Jablanica i Prozor-Rama mogu postići energetsku neovisnost ulaganjem oko 137 milijuna KM u razvoj 43 megavata solarnih elektrana, 15 megavata hidroelektrana i 24 megavata akumulirane energije na području tih općina. Glavne preporuke istraživačkog projekta sugeriraju da bi općine trebale započeti proces energetske tranzicije osnivanjem lokalnog ureda za energetsku tranziciju pri svojim općinskim upravama, te nastaviti taj proces pridruživanjem energetskom investicijskom fondu koji bi financirao izgradnju potrebnih kapaciteta obnovljivi izvori energije.

Načelnik Općine Konjic Osman Ćatić istaknuo je kako se grad, koji ima blizu 860 MW hidropotencijala, 300 MW solarnog potencijala i isto toliko vjetropotencijala, može nazvati "energetskim dijamantom". „Naše je čvrsto opredjeljenje da dio navedenih sredstava prvenstveno stavimo u funkciju zaštite industrijskih proizvođača i lokalnog razvoja. Kada govorimo o učinkovitosti procesa dekarbonizacije energetskog sektora, nije ga moguće provesti bez demokratizacije i privlačenja privatnog kapitala. Praktično, kroz uspostavu lokalnog energetskog fonda koji će financirati civilnu energetiku, želimo doprinijeti demokratizaciji energetskog sektora i pokazati da se sličan fond može uspostaviti i na višim razinama“, rekao je načelnik Ćatić.

Veleposlanik Velike Britanije Julian Reilly kazao je da energetski neovisne općine mogu značajno doprinijeti napretku Bosne i Hercegovine na njenom putu energetske tranzicije, što bi donijelo trostruku korist: energetsku sigurnost, niže cijene električne energije i čišći zrak. "Kao promotor zelenog rasta, Ujedinjeno Kraljevstvo je ovdje da pomogne BiH u postizanju ciljeva pravedne i inkluzivne energetske tranzicije koja podupire ekonomski rast", dodao je veleposlanik Reilly.

Vlada Sjedinjenih Američkih Država, kroz Projekt pomoći energetskom sektoru Američke agencije za međunarodni razvoj (USAID EPA), Britansko veleposlanstvo u Sarajevu, Europska unija u Bosni i Hercegovini, Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ) ) u ime Savezne vlade Njemačke, Razvojni program Ujedinjenih naroda (UNDP) u Bosni i Hercegovini i Ministarstvo vanjskih poslova Republike Češke ovogodišnji su organizatori summita. Summit je od 26. do 28. travnja okupio predstavnike izvršne i zakonodavne vlasti, stručnjake iz područja energetike i gospodarske subjekte koji će kroz sedam tematskih panela, radionica i prezentacija aktualnih tema razmatrati najaktualnija pitanja energetskog sektora u BiH.

Najveći samit ove vrste u Bosni i Hercegovini ima za cilj pokrenuti najvažnija pitanja iz oblasti energetike i okupiti ključne domaće i međunarodne aktere. Energetski samit u Bosni i Hercegovini 2023. organizira se pod pokroviteljstvom Ministarstva vanjske trgovine i ekonomskih odnosa Bosne i Hercegovine, Državne regulatorne komisije za električnu energiju, Regulatorne komisije za energetiku Republike Srpske i Regulatorne komisije za energetiku. Federacije Bosne i Hercegovine.
fena.ba

Programom suzbijanja energetskog siromaštva predviđa cjelovitu i energetsku obnova svih vanjskih zajedničkih dijelova ukupno 387 zgrada, koji će se velikim dijelom financirati kroz Nacionalni plan oporavka i otpornosti. Uoči isteka roka za povlačenje novca iz Fonda solidarnosti EU koji je Hrvatskoj dodijeljen za poslije potresnu obnovu infrastrukture i zgrada javne namjene, sve su oči uprte u trošenje tog novca. Pomalo nezapaženo zbog toga je prošao niz ovih dana započetih projekata za obnovu Ministarstva prostornog uređenja, graditeljstva i državne imovine usmjerenih na stambeno zbrinjavanje i podizanje standarda stanovanja u zgradama u vlasništvu države, u kojima spas traže obitelji u potrebi, one koje si samostalno ne mogu osigurati prikladan stan. Dodatne mogućnosti zbrinjavanja takvih obitelji trebao bi osigurati program izgradnje novih stambenih jedinica kroz suradnju s jedinicama lokalne samouprave, a primjer je zgrada s 20 stanova u Novskoj za koju je ugovor krajem tjedna potpisao ministar Branko Bačić.

No uz zbrinjavanje, ovih se dana bilježi i početak radova u okviru programa koji bi značajno trebao podići standard stanovanja u postojećim zgradama u mješovitom vlasništvu države i ranijih korisnika programa stambenog zbrinjavanja koji su u međuvremenu stekli pravo na vlasništvo nad svojim stanovima. Riječ je o programu suzbijanja energetskog siromaštva koji je Vlada donijela još u prosincu 2021. godine, još dok je stambenim zbrinjavanjem ravnao Središnji državni ured na čelu s kasnije smijenjenim Gordanom Hanžekom.

Tim je programom predviđena cjelovita i energetska obnova svih vanjskih zajedničkih dijelova ukupno 387 zgrada - gromobranskih instalacija, krovišta, dimnjaka, limarije, fasada i vanjske stolarije. U dijelu programa koji se odnosi na potpomognuta i područja od posebne državne skrbi, ovih dana započeli su prvi radovi u Ličko-senjskoj županiji, u kojoj je programom obuhvaćeno ukupno 56 stambenih zgrada, od kojih su 32 na području Ličkog Osika. U prvoj fazi u tom će se gradiću obnoviti 13 zgrada, 10 europskim novcem, a još tri nacionalnim sredstvima.

Isti program u ovoj će županiji u prvoj fazi obuhvatiti šest zgrada u Udbini te po dvije u Korenici i Donjem Lapcu. Benefite programa korisnici ovih stanova trebali bi osjetiti kroz niže račune za energente, no jasno je kako se radi o značajnom vizualnom i urbanističkom napretku za ove sredine. Po podatcima koje nam je poslalo resorno ministarstvo, čitav posao će se u velikoj mjeri financirati kroz Nacionalni plan oporavka i otpornosti (NPOO), kroz koji će se osigurati 47 milijuna eura, što je dostatno za obnovu 48 zgrada. Ostatak novca osigurat će se, kažu, iz preostalog raspoloživog iznosa sredstava prikupljenih na osnovu solidarne naknade za ugrožene kupce električne energije iz mrežnih sustava.
www.vecernji.hr

Kinezi planiraju do 2050. izgraditi solarnu elektranu u Svemiru snage najveće nuklearne elektrane. Kina planira u geostacionarnu orbitu oko Zemlje lansirati čitavu flotu solarnih panela koja će zajedno činiti mrežu dugu više od kilometar i pol te koja će kontinuirano moći slati energiju u obliku koncentrirane zrake na Zemlju. Kad? Do 2035. godine. Kina želi do 2060. godine postati ugljično neutralna zemlja, a da bi to postigli, moraju pronaći način kako da maksimalno iskoriste obnovljive izvore energije. Jedan od takvih izvora bit će mreža solarnih panela u geostacionarnoj orbiti oko Zemlje na visini od 36.800 kilometara.

Mreža solarnih panela, koja bi ukupno trebala biti dulja od kilometar i pol, moći će kontinuirano skupljati Sunčevu energiju, jer ih ni u jednom trenutku neće zaklanjati Zemljina sjena. Kinezi planiraju mrežu pustiti u pogon već 2035. godine, a ona bi trebala dosegnuti svoj maksimalan potencijal do 2050. godine. Zanimljivo je da će ta mreža moći na Zemlju slati električnu energiju koja bi količinom odgovarala onoj proizvedenoj u trenutno najvećoj kineskoj nuklearnoj elektrani.

Kinezi su već spremni i za testiranje svoje nove svemirske solarne postaje Bishan krajem ove godine, a nadaju se da će do 2030. godine u Svemiru imati funkcionalnu megawatnu solarnu elektranu. Koliko će solarna mreža koštati Kineze zasad nije poznato, no megavat je tek početna snaga, a pravi cilj je slanje gigavata energije iz te mreže nazad na Zemlju, odnosno Kinu.

Testiranja se zasad provode u kineskom gradu Chongqing na jugoistoku zemlje, koji je poznat po cjelogodišnjoj magli. No tamo će ipak do kraja godine biti izgrađeno postrojenje koje bi trebalo primati energiju koju će buduća satelitska mreža slati iz Svemira. Prema planu, prvi sateliti koji će biti lansirani u geostacionarnu orbitu slat će usko fokusiranu energetsku zraku upravo prema tom postrojenju, a ona će se moći probiti kroz oblak magle i dosegnuti samo postrojenje. Najbolje od svega jest to da će solarna mreža moći proizvoditi energiju bez prekida, dan i noć.

Kineski znanstvenici će za prijenos energije iz solarne mreže na Zemlju raditi na najboljem dizajnu, uključujući korištenje postojećih eksperimenata za prijenos energije na velike daljine. Vjeruje se da bi korištenjem mikrovalova Kinezi mogli smanjiti razinu gubitka energije u prijenosu, dok zraka prolazi kroz Zemljinu atmosferu. Znanstvenici koji rade na projektu prvo će početi sa slanjem signala iz balona prema postrojenju, a to je zapravo nadogradnja ranijeg eksperimenta u kojem je električna energija bežično prenesena na daljinu od preko 300 metara.

Kineski znanstvenici se nadaju da će uspjeti poslati zračni brod na visinu od 24 kilometra u stratosferu te tamo prikupljenu solarnu energiju poslati u postrojenje, jednom kad ono bude dovršeno. Samo postrojenje bit će okruženo sigurnosnom zonom površine preko 100.000 kvadratnih metara, za slučaj da zraka promaši samo postrojenje, što su kao "nezanemarivu" mogućnost pokazale kineske studije, otkrivši da se to može dogoditi zbog vibracija u samoj solarnoj mreži.

Kinezi rade i na ekstremno sofisticiranom sustavu kontrole leta solarne mreže koji bi postrojenje trebalo držati precizno naciljano. Još jedan rizik predstavlja i zračenje, pogotovo ako postrojenje i dosegne ciljanih gigavat snage. U tom slučaju, područje od gotovo pet kilometara oko postrojenja bit će nepogodno za život ljudi.
zimo.dnevnik.hr

Kina želi izgraditi ogromnu orbitalnu solarnu elektranu u Svemiru

Kina je na rubu testiranja potencijalno revolucionarne tehnologije koja bi joj omogućila sakupljanje velikih količina solarne energije u bilo koje doba dana. Metoda bi koristila orbitalnu stanicu za slanje snažnog snopa sunčeve energije na Zemlju iz Svemira, objašnjava izvješće South China Morning Posta. Kako sve ide po planu, testovi koji će se održati u gradu Chongqingu u jugozapadnoj Kini dovest će do izgradnje ogromne solarne elektrane snage 1 megavata u Svemiru do 2030. godine. Kina, najveći svjetski proizvođač ćelija solarnih ploča, također planira postupno povećavati proizvodnju te postaje nakon lansiranja, s ciljem povećanja kapaciteta na 1 gigavat do 2049.

Postrojenje za testiranje bit će spremno ove godine
Izgradnja 15,4 milijuna dolara vrijedne zemaljske ustanove za testiranje tehnologije u gradu Chongqingu zaustavljena je prije tri godine zbog rasprave o cijeni, izvedivosti i sigurnosti projekta. No na kraju je ponovno pokrenut u lipnju, navodi se na web stranici lokalne vlade. Sada se očekuje da će izgradnja ispitnog postrojenja biti završena do kraja ove godine. Postrojenje će testirati tehnologije koje bi omogućile snažnom energetskom snopu da učinkovito prodire kroz svaki oblačni pokrivač. Potrebno je također pažljivo odrediti lokaciju zemaljske stanice kako ne bi uzrokovala nikakvu štetu obližnjoj imovini ili građanima.

Ideju o solarnoj svemirskoj stanici prvi su predložili znanstvenici 1960-ih. Tehnologija ima potencijal zaobići nekoliko ograničenja tradicionalnih solarnih farmi. Što je najvažnije, počevši od visine od 36.000 km (22.400 milja), geostacionarna solarna stanica mogla bi izbjeći Zemljinu sjenu i vidjeti izravnu sunčevu svjetlost 24 sata dnevno. Iz Svemira, elektrana također može prikupiti više električne energije, budući da Zemljina atmosfera reflektira ili apsorbira gotovo polovicu energije sunčeve svjetlosti prije nego što ona stigne do bilo kojeg solarnog panela postavljenog na zemlji.

Rani testovi koncepta tehnologije
Slanjem prikupljene energije u postrojenje u obliku visokofrekventnih mikrovalova, tehnologija bi omogućila da dosegne Zemlju uz samo minimalan gubitak energije (otprilike 2 posto). Ideja je zapravo nastala u eksperimentima koje je provodio Nikola Tesla u kasnom 19. stoljeću, a dovela je do pojave tvrtki, poput novozelandskog Emroda, koje obećavaju bežični prijenos energije, kao i tvrtki koje pokušavaju pokrenuti ceste za bežično punjenje za električna vozila ovdje na Zemlji. Sada će istraživači u novom ispitnom postrojenju, koje je u izgradnji u okrugu Bishan u Chongqingu, nastojati dokazati da ovaj bežični prijenos energije radi na potrebnim velikim udaljenostima. Za početak će provesti pokuse koristeći zračne balone na vrući zrak za prijenos energije u visokofrekventnim mikrovalnim zrakama na Zemlju. Uspješno su proveli testove s 300 metara (980 stopa) iznad zemlje pomoću balona na vrući zrak i namjeravaju provesti eksperimente u dometu od 20 km pomoću zračnog broda nakon završetka izgradnje objekta.
interestingengineering.com

Projekt SOLARIS pokrenut je u trenutku kad sve više zemalja razmišlja o prikupljanju energije iz Svemira. ESA-a je dogovorila izradu studije izvedivosti i isplativosti cijelog projekta Solaris. Kako riješiti problem nedostatka električne energije iz obnovljivih izvora? Izgradite solarnu elektranu u Svemiru. Iako to zvuči kao izvrsna ideja, prije bilo kakvog slanja solarnog panela u Svemir treba riješiti cijeli niz problema.

Upravo je zato Europska svemirska agencija započela s izradom studija i konceptualnih planova koji bi pokazali koliko bi zapravo komplicirano bilo izgraditi svemirsku solarnu elektranu, odnosno koliko bi to u konačnici bilo isplativo. Kako je objavljeno, potpisani su ugovori za dvije paralelne konceptualne studije za komercijalne svemirske solarne elektrane koje bi trebale biti dovršene prije kraja 2023. Ti koncepti služit će kao ažurirana referenca za usmjeravanje opsega specifičnih aktivnosti istraživanja i razvoja koje će uslijediti.

Iz ESA-e podsjećaju kako je ideja koja stoji iza solarne energije bazirane u Svemiru vrlo jednostavna - prikupiti solarnu energiju tamo gdje je stalno dostupna i u izobilju, bez ometanja lokalnim vremenskim prilikama ili mrakom, a zatim je bežično poslati na Zemlju gdje je potrebna. Ističu kako koncepti nadopunjuju, a ne natječu se s zemaljskim obnovljivim izvorima energije, jer solarna energija bazirana u svemiru može osigurati struju bez prekida, što je ključno za stabilnost električne mreže.

Cilj je projekta SOLARIS u sljedeće dvije i pol godine provesti studije i tehnološki razvoj kako bi se procijenile prednosti, mogućnosti implementacije, komercijalne mogućnosti i rizici solarne energije bazirane u svemiru kao doprinosa dekarbonizaciji zemaljske energije ''Net Zero'' za Europu. Rezultati bi trebali omogućiti Europi da do kraja 2025. donese odluku o nastavku potpunog razvojnog programa komercijalne solarne energije bazirane u svemiru, počevši s demonstratorom u orbiti za prijenos energije iz svemira na Zemlju.

Ugovori se odnose na prve europske konceptualne studije svemirske solarne energije u više od 20 godina, istaknuo je Sanjay Vijendran, voditelj ESA-e za SOLARIS. Zapravo počinjemo od prazne stranice kako bismo dobili ažurirani dizajn funkcionalnih satelita za solarnu energiju, a pronalazimo obećavajuće ideje sa svih strana i iskorištavamo najnovija dostignuća u svemirskim i zemaljskim tehnologijama. Studije će razmotriti što je moguće širi raspon opcija, uključujući istraživanje svih različitih načina premještanja energije, sigurno i učinkovito, dolje do Zemlje: radiofrekvencijski prijenos, laseri i jednostavno reflektiranje sunčeve svjetlosti do solarnih farmi na Zemlji, dodaje.

Projekt SOLARIS pokrenut je u trenutku kad sve više zemalja razmišlja o prikupljanju energije iz svemira. U SAD-u Caltech-ov satelit Space Solar Power Demonstrator lansiran je u orbitu u siječnju kako bi testirao ključne tehnologije, uključujući mikrovalni prijenos sunčeve energije svemir-svemir. Japan planira poslati vlastitu demonstratorsku misiju 2025., dok Kina ima vlastitog demonstratora planiranog za 2028., s već postavljenim testnim postrojem za bežični prijenos energije na Zemlji. U međuvremenu vlada Ujedinjenog Kraljevstva razgovarala je sa Saudijskom Arabijom o opskrbi svoje regije pametnog grada Neom električnom energijom iz svemira.

Postoji mnogo razloga zbog kojih se svemirska solarna energija čini izvedivijom i poželjnijom nego ikad prije, dodaje Sanjay. To uključuje smanjene troškove lansiranja u orbitu s pojavom višekratnih lansera, smanjene troškove satelitskog hardvera kroz masovnu proizvodnju – što se vidi s novim konstelacijama kao što su Starlink i OneWeb – i trendove prema vrlo modularnom dizajnu satelita na solarnu energiju. Osim toga, svemirska robotika i tehnologije sklapanja i servisiranja u svemiru doista su uvelike napredovale u posljednja dva desetljeća, što će biti ključno za izgradnju i održavanje solarnih elektrana. Konačno, sam izazov prelaska na Net Zero u sljedećih 25 godina s postojećim tehnologijama – i posljedicama nečinjenja – zahtijeva istraživanje alternativnih rješenja koja bi nam mogla pomoći da postignemo svoj cilj.
zimo.dnevnik.hr

ESA želi imati solarne farme u Zemljinoj orbiti: "Ideja svemirske solarne energije više nije znanstvena fantastika"
Sunčeva energija može se puno učinkovitije sakupljati u svemiru jer nema ciklusa noći, kao ni oblaka. Ideja postoji već više od 50 godina, ali ju je dosad možda bilo preteško i preskupo provesti. Europska svemirska agencija (ESA) ovaj će tjedan vjerojatno odobriti trogodišnju studiju, kojom bi se trebalo utvrditi može li postojanje ogromnih solarnih farmi u svemiru funkcionirati i biti isplativo. Konačni cilj ESA-e jest imati goleme solarne farme u Zemljinoj orbiti, od kojih bi svaka mogla proizvesti istu količinu električne energije kao i elektrana na površini. Iako je nekoliko organizacija i drugih svemirskih agencija razmotrilo tu ideju, takozvana inicijativa Solaris bila bi prva koja bi postavila temelje praktičnog plana za razvoj sustava za proizvodnju obnovljive energije u svemiru. Sad tu ideju razmatraju i europski ministri. Solaris je jedan od niza prijedloga koje razmatraju ministri na trogodišnjem vijeću ESA-e, koje će odlučiti o proračunu za sljedeću fazu planova te svemirske agencije za istraživanje svemira, praćenje okoliša i komunikacije.

Rješenje za mnoge energetske probleme
Josef Aschbacher, glavni direktor ESA-e, rekao je za BBC News kako vjeruje da solarna energija iz svemira može biti od ogromne pomoći u rješavanju budućih nestašica energije. Moramo se pretvoriti u ugljično neutralna gospodarstva i stoga promijeniti način na koji proizvodimo energiju i posebno smanjiti dio fosilnih goriva u našoj proizvodnji energije. Ako to možete učiniti iz svemira, a ja kažem da možemo, jer još nismo tamo, ovo bi bilo apsolutno fantastično jer bi riješilo mnogo problema, naglasio je. Sunčeva energija može se puno učinkovitije sakupljati u svemiru jer nema ciklusa noći, kao ni oblaka. Ideja postoji već više od 50 godina, ali ju je dosad možda bilo preteško i preskupo provesti. Situacija u vezi s tim pitanjem sad je promijenjena zbog naglog pada troškova lansiranja, zahvaljujući raketama za višekratnu upotrebu i drugim inovacijama koje je razvio privatni sektor. Isto tako je došlo do napretka u robotskoj konstrukciji u svemiru i razvoju tehnologije za bežični prijenos električne energije iz svemira na Zemlju.

U potrazi za novcem
ESA traži sredstva od članica EU za Solaris, kako bi vidjela je li sada moguće razviti razmaknutu solarnu energiju dovoljno pouzdano i jeftino da bude ekonomski održiva. Ideja svemirske solarne energije više nije znanstvena fantastika. Potencijal postoji i sada moramo stvarno razumjeti tehnološki put prije nego što se donese odluka o pokušaju izgradnje nečega u svemiru, tvrdi dr. Sanjay Vijendran, ESA-in znanstvenik koji vodi inicijativu Solaris. Ključni fokus programa Solaris jest utvrditi je li moguće solarnu energiju prikupljenu u svemiru prenijeti u električne mreže na Zemlji. Budući da je to nemoguće učiniti s iznimno dugim kabelom, prijenos mora biti bežičan, pomoću mikrovalnih zraka. Solarisov tim već je pokazao da je u principu moguće bežično prenositi električnu energiju sigurno i učinkovito.

Inženjeri su bežično poslali 2 KW energije prikupljene iz solarnih ćelija u kolektore udaljene više od 30 metara tijekom demonstracije u zrakoplovnoj kompaniji Airbus u Münchenu, u rujnu. Slanje gigavata snage na tisuće milja bit će veliki korak naprijed, ali prema riječima Jeana Dominiquea Costea, višeg menadžera u Airbusu, to bi se moglo postići u budućem nizu malih koraka. Naš tim znanstvenika nije pronašao nikakve tehničke prepreke koje bi nas spriječile da imamo svemirsku solarnu energiju, istaknuo je Coste. Dr. Ray Simpkin, koji je glavni znanstvenik Emroda, tvrtke koja je razvila sustav bežičnog emitiranja, rekao je da je tehnologija sigurna.

Ništa se neće spržiti. Snaga je rasprostranjena na tako velikom području da čak ni pri najvećem intenzitetu u središtu zrake neće biti opasna za životinje ili ljude, rekao je Simpkin za BBC News. SAD, Kina i Japan također su napredovali u utrci za razvojem svemirske solarne energije i očekuje se da će i te zemlje uskoro objaviti svoje planove za svemirske solarne farme.
zimo.dnevnik.hr

Baterije s čvrstim elektrolitom (solid-state) osiguravat će doseg 1000 km i punit će se za samo 15 min. Mercedes-Benz najavljuje novu tehnologija električnih baterija, solid-state, koja bi trebala smanjiti gabarite i masu, a povećati doseg i skratiti vrijeme punjenja. Dolazi vrijeme električnih automobila i sljedeća bi generacija trebala konačno riješiti problem ograničenog dosega i kratkog vremena punjenja. Nova tehnologija solid-state baterija, odnosno baterija s čvrstim elektrolitom, obećava jasne prednosti u odnosu na litij-ionske baterije. Odvoziti 1000 kilometara u električnom automobilu i zatim ga napuniti za 15 minuta? Solid-state baterija za automobile obećava puno, ali je još uvijek u povojima.

Je li solid-state baterija u automobilu takvo čudo kojem se nadaju mnogi vozači? Električni automobili koji energiju crpe iz litij-ionskih baterija su teški – a ako žele ponuditi dosege upotrebljive u suvremenom prometu. još uvijek su preskupe. Krivac je niska gustoća energije baterijskih ćelija, koja je oko 500 watt sati po kilogramu u današnjim serijskim automobilima. Za usporedbu: jedan kilogram premium benzina ima ogrjevnu vrijednost od oko 9000 watt sati po kilogramu. Sve se više govori o solid-state bateriji, koju menadžeri automobila vole nazivati “promjenom igre”.

No dolazi li baterija koja mijenja cijelu igru doista uskoro? Uglavnom, vrijedi sljedeće: kod litij-ionska baterija u kojoj se ioni (tj. atomi kojima nedostaje barem jedan elektron) kreću od katode do anode. Tamo strpljivo čekaju trenutak kad se papučica gasa – pardon, papučice akceleratora – aktivira. Prije svega, jedina razlika je u tome što se za prijenos iona ne koristi tekućina, već čvrsti, električno vodljivi materijal. Ionako ne postoji takva stvar kao što je solid-state baterija“, objašnjava Jürgen Janek. Profesor je na Sveučilištu Justus Liebig u Gießenu i koordinira najveći njemački istraživački program za novu generaciju punjivih baterija. U principu, objašnjava znanstvenik, postoje dvije klase materijala koje se mogu koristiti za sloj ionskog vodljivosti između katode i elektrode – također poznat kao elektrolit: keramika ili plastika.

Solid-state sustavi koji se nazivaju litij-polimerske baterije već su u serijskoj proizvodnji. Mercedes-Benz ih, na primjer, koristi u autobusu za redovne usluge eCitaro. Da bi bio vodljiv za ione, materijal se prvo mora prethodno zagrijati na 70 do 80 stupnjeva – nije problem za autobus koji ujutro kreće u depo, ali neprikladan za automobil. Osim toga, sadašnje plastične baterije mogu se kombinirati samo sa željezno-fosfatnom katodom, što omogućuje nižu gustoću skladištenja od smjesa nikal-mangan-kobalt koje su sada standardne. Ostaje keramika, koja je zapravo izvrsna kao izolatori i nije baš prikladna za provođenje struje.

Keramika na bazi sumpora, koja ne samo da ima dobru vodljivost, već je i relativno meka, poznata je tek oko dvanaest godina. Ta tehnologija omogućuje ionskom vodiču da bolje prijanja uz elektrode. Ali što se dobiva prelaskom iz tekućine u meku krutinu? Ako se gleda samo gustoća materijala, isprva se ništa ne štedi – naprotiv, otvoreno kaže Janek. Volumen samog elektrolita, koji trenutno čini oko 30 posto debljine stanice, mogao bi se donekle smanjiti. Osim toga, solid-state baterija više ne zahtijeva tanak sloj separatora za sprječavanje električnih kratkih spojeva između anode i elektrode.

Prava prednost koju nudi solid-state baterija postaje očita samo ako promijenite osnove anode, kaže Janek. Upravo to namjerava učiniti Jörg Hoffmann. Stručnjak regrutiran iz BMW-a vodi program solidnih ćelija Volkswagen grupe. Sada je uložio oko 400 milijuna dolara u tvrtku QuantumScape, koja je osnovana tek 2010. Sustav s kojim savez Kalifornije i Donje Saske želi napraviti proboj temelji se na metalnoj litij anodi – izraz koji može dovesti u zabludu.

Zapravo, anoda uopće ne postoji u nenabijenom stanju, ona se samo nakuplja tijekom punjenja od iona koji su migrirali. To štedi prostor, ali pred programere postavlja nove izazove. – Trik je, objašnjava Hoffmann, u tome što se sloj nanosi vrlo ravnomjerno po cijeloj površini. Jer samo tamo gdje je gornji sloj u izravnom kontaktu na sučelju mogu dalje migrirati ioni. Uwe Keller, voditelj razvoja baterija u tvrtki Mercedes-Benz, također vidi litij metalnu anodu kao metodu izbora. To bi nam omogućilo da izgradimo stanice mnogo manje”, kaže stručnjak. On zna: “Ne radi se samo o dobrom materijalu za čvrsti materijal, već io povezanim proizvodnim procesima. Tek tada možemo iskoristiti i teoretski fizički potencijal.” Staviti sve na jednu kartu za njega ne dolazi u obzir.

Zbog toga proizvođač iz Stuttgart ima dva partnera u utrci: Mercedes-Benz je u studenom 2021. zaključio tehnološku suradnju s Factorial Energy. Američka tvrtka oslanja se na čvrste elektrolite na bazi sumpora. Samo dva mjeseca kasnije najavljeno je da će surađivati s tajvanskom tvrtkom ProLogium. Osnovana je 2006. godine i stoga je gotovo jedna od dugo etabliranih u dinamičnoj industriji. ProLogium se oslanja na keramiku koja se temelji na spojevima kisika i znatno je čvršća. Međutim, njihova je obrada teža. Zato prva generacija sadrži i tekući elektrolit i keramički separator.

Drugi dobavljači također koriste hibridna rješenja, u kojima manji dio tekućeg elektrolita ostaje na brodu kako bi se osigurao kontakt na sučeljima anode i katode. Veći se dio zamjenjuje se obloženim separatornim filmom. Međutim, ovi mješoviti oblici neće raditi s litij-metalnim anodama, predviđa Keller.
www.nacional.hr