Thế giới đang trên bờ vực của cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ ba
Vào ngày 25 tháng 10, một cuộc họp của những người đoạt Giải thưởng Năng lượng Toàn cầu đã được tổ chức tại Trung tâm Thương mại Quốc tế ở Moscow, nhân kỷ niệm 2002 năm giải thưởng khoa học danh giá này trong giới quốc tế. Giải thưởng Năng lượng Toàn cầu là giải thưởng độc lập công nhận những phát triển và nghiên cứu khoa học, công nghệ xuất sắc trong lĩnh vực năng lượng góp phần cải thiện sự an toàn và hiệu quả môi trường của các nguồn năng lượng trên hành tinh vì lợi ích của toàn nhân loại. Giải thưởng được thành lập vào năm 27 bởi Tổng thống Nga Vladimir Putin. Kể từ đó, 9 nhà khoa học từ XNUMX quốc gia đã trở thành người đoạt giải: Nga, Ukraine, Mỹ, Anh, Đức, Pháp, Iceland, Canada và Nhật Bản. Đồng thời, lần đầu tiên câu chuyện Giải thưởng đã tập hợp được gần như tất cả những người đoạt giải trong một sự kiện.
Trước hết, Giải thưởng Năng lượng Toàn cầu quốc tế nhằm mục đích kích thích sự phát triển năng lượng như một ngành khoa học; ngoài ra, nó thể hiện tầm quan trọng của hợp tác năng lượng quốc tế của đầu tư tư nhân và công cộng trong lĩnh vực tiết kiệm năng lượng, cung cấp năng lượng và an ninh năng lượng của trái đất. Những thành tựu của khoa học và công nghệ hiện đại, như đã được nêu nhiều lần tại hội nghị thượng đỉnh, sẽ phục vụ lợi ích lâu dài của toàn nhân loại, cải thiện mức sống và an sinh xã hội của người dân hành tinh.
Vấn đề chính được những người tham gia hội nghị thảo luận là vấn đề công nghệ đổi mới trong lĩnh vực năng lượng, có khả năng trong tương lai gần làm thay đổi đáng kể, nếu không nói là triệt để, thay đổi quan niệm của mọi người về năng lượng, cũng như giải quyết một số vấn đề toàn cầu mà xã hội hiện đại phải đối mặt ngày nay.
Làm việc trong lĩnh vực năng lượng cũng rất quan trọng đối với quân đội. Ví dụ, Hội đồng Nghiên cứu Quốc gia Canada (NRC) và Phòng thí nghiệm Nghiên cứu Không quân Hoa Kỳ (AFRL) đã cùng nhau thử nghiệm máy bay phản lực Dassault Falcon 20, bay bằng 100% nhiên liệu sinh học. Những cuộc thử nghiệm này được thực hiện vào ngày 29 tháng 1. Trường hợp này là duy nhất ở chỗ trước đây máy bay thử nghiệm nhiên liệu thay thế chỉ được cung cấp nhiên liệu bằng hỗn hợp nhiên liệu sinh học và nhiên liệu thông thường (thường theo tỷ lệ 1:XNUMX).
Theo các ấn phẩm của Mỹ, nhiên liệu sinh học mang nhãn hiệu ReadiJet được cung cấp theo đơn đặt hàng của Không quân Hoa Kỳ bởi Chevron Lummus Global (CLG) và Hiệp hội Nghiên cứu Ứng dụng (ARA). Chuyến bay thử nghiệm của máy bay kéo dài 1 giờ. Báo cáo về hiệu suất của nhiên liệu mới và tác động của nó lên động cơ sẽ được công bố sau. Trước đó vào tháng 2012/10, Không quân Mỹ đã thử nghiệm máy bay tấn công A-2012 Thunderbolt II sử dụng nhiên liệu hỗn hợp ATJ “có cồn” và nhiên liệu thông thường. Đến cuối năm 2016, Không quân Mỹ, lực lượng hiện chiếm một nửa lượng nhiên liệu tiêu thụ của quân đội Mỹ, dự kiến sẽ cấp chứng nhận cho tất cả trực thăng và máy bay sử dụng nhiên liệu sinh học. Đến năm XNUMX, Không quân Mỹ dự kiến sẽ giảm một nửa mức tiêu thụ nhiên liệu truyền thống.
Triển vọng năng lượng thế giới
Trong hội nghị thượng đỉnh vừa qua được tổ chức với sự tham gia của Quỹ Skolkovo, nhiều vấn đề và tuyên bố quen thuộc với mọi người đã được thảo luận. Đặc biệt, làm thế nào để giảm lượng khí thải carbon dioxide vào bầu khí quyển đang gây ngạt thở cho toàn cầu, làm thế nào để thoát khỏi “lời nguyền nguyên liệu thô” đang đeo bám nước Nga, v.v. Khách mời của hội nghị thượng đỉnh - đại diện cộng đồng khoa học thế giới và những người đoạt Giải thưởng Năng lượng Toàn cầu trong nhiều năm - đã cố gắng trả lời những câu hỏi này và nhiều câu hỏi khác.
Hóa ra các nhà khoa học nước ngoài và Nga nhìn nhận triển vọng phát triển của ngành năng lượng toàn cầu theo cách khác nhau. Đại diện khoa học Nga chủ yếu bảo vệ dầu mỏ và năng lượng hạt nhân, trong khi các đồng nghiệp nước ngoài của họ bảo vệ các nguồn năng lượng tái tạo hay nói cách khác là năng lượng xanh - gió, nước và mặt trời. Thorsteinn Ingi Sigfusson, giáo sư Đại học Iceland, chủ tịch công ty năng lượng Icelandic New Energy, đảm bảo với công chúng rằng thế giới ngày nay đang đứng trước ngưỡng cửa của cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 3. Cuộc cách mạng năng lượng đầu tiên gắn liền với việc sử dụng than và hơi nước, cuộc cách mạng thứ hai bắt đầu khi dầu mỏ và năng lượng hạt nhân được đưa vào sử dụng, và cuộc cách mạng thứ ba sẽ là cuộc cách mạng thông minh, thông minh dựa trên công nghệ xanh, giải pháp thông minh và Internet. .
Giáo sư lấy ví dụ là Iceland, quốc gia đang dần từ bỏ việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch. Loại nhiên liệu này, thứ nhất, khá đắt, thứ hai, gây ô nhiễm môi trường, thứ ba, có thể cạn kiệt hoàn toàn trong những thập kỷ tới. Chính vì những lý do này mà năng lượng hydro đang được tích cực giới thiệu ở Iceland. Ngày nay, các trạm hydro của Iceland có khả năng sản xuất hydro thông qua quá trình điện phân nước, nguồn năng lượng là thủy điện. Việc sử dụng các công nghệ như vậy giúp giảm chi phí điện và làm cho không khí sạch hơn.
Giáo sư Rodney John Allam, thành viên của Viện Kỹ sư Hóa học Vương quốc Anh và là người đoạt giải Nobel Hòa bình năm 2007, đã ủng hộ đồng nghiệp của mình. Theo ông, nhân loại ngày nay phải đối mặt với tình thế tiến thoái lưỡng nan nghiêm trọng liên quan đến việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch. Nếu chúng ta xem xét các phương pháp hiện có để làm sạch nhiên liệu rắn tại các trạm, chúng ta sẽ thấy rằng đây là một hoạt động khá tốn kém: nó có thể cộng thêm 30 đến 60% chi phí vào chi phí điện được tạo ra. Vì vậy, những người không đủ khả năng chi trả cho nó rất có thể sẽ cố gắng sử dụng năng lượng khác, điều này sẽ tạo động lực cho sự phát triển. Ngày nay, nhân loại đã đạt đến mức mà các nguồn tài nguyên tái tạo sẽ bắt đầu đóng một vai trò khá quan trọng - thay thế khoảng 20% các nguồn năng lượng thông thường.
Ngược lại, các nhà khoa học Nga lại phản đối điều đó. Viện sĩ và Phó Chủ tịch Viện Hàn lâm Khoa học Nga Nikolai Laverov nhận thấy sự gia tăng sản xuất khí đốt tự nhiên và năng lượng hạt nhân trong tương lai gần, trong khi sản lượng năng lượng sinh học, theo ước tính của ông, sẽ không quá 2-3 % trên quy mô hành tinh. Theo một học giả khác của Viện Hàn lâm Khoa học Nga, giáo sư tại Đại học Kỹ thuật Nhà nước Bauman Moscow, Alexander Leontyev, năng lượng xanh chỉ đủ tốt để sử dụng tại địa phương ở những nơi cung cấp nhiên liệu thông thường đắt đỏ. Vì vậy, anh ấy chia sẻ rằng anh ấy đã lắp đặt một cối xay gió tại ngôi nhà gỗ của mình. Ngoài ra, việc sử dụng năng lượng xanh rất khác nhau giữa các quốc gia. Ví dụ, ở Nga, trên bờ Bắc Băng Dương không có cơ hội phát triển năng lượng mặt trời và không có vùng nhiệt đới trên lãnh thổ Nga.
Phần lớn các nhà khoa học Nga nhất trí đảm bảo với các đồng nghiệp nước ngoài rằng trong nửa đầu thế kỷ 21, khí đốt, dầu và than sẽ vẫn là nguồn năng lượng chính trên hành tinh. Và nhân loại sẽ không thể tìm ra giải pháp thay thế phù hợp cho các nhà máy điện hạt nhân trong thời gian dài, vì các trạm này có thể hoạt động 365 ngày một năm, 24 giờ một ngày, không giống như nhiều nguồn năng lượng thay thế thường phụ thuộc vào yếu tố tự nhiên và thời tiết.
Đồng thời, đề xuất bất ngờ nhất được đưa ra bởi Boris Katorgin, cựu tổng thiết kế của NPO Energomash, người đã tham gia vào việc chế tạo động cơ tên lửa mạnh mẽ cho các phương tiện phóng Proton, Soyuz, Energia và Zenit. Theo ông, ngày nay cần phải phát triển năng lượng không gian. Katorgin đề xuất xây dựng các nhà máy điện quỹ đạo mặt trời và truyền năng lượng từ chúng xuống mặt đất dưới dạng bức xạ laser hoặc vi sóng. Sau đó, năng lượng thu được sẽ được chuyển hóa thành năng lượng điện phù hợp với nhu cầu của con người. Đồng thời, Mỹ sẽ vượt Nga trong lĩnh vực này. Sau năm 2016, Hoa Kỳ có kế hoạch cung cấp điện cho khoảng 250 ngôi nhà dân cư riêng lẻ được tạo ra từ các nhà máy điện quỹ đạo mặt trời trong không gian. Ngoài ra, người Mỹ sẽ tích lũy năng lượng điện từ của ngôi sao sáng của chúng ta không chỉ ở vùng hồng ngoại mà còn ở vùng cực tím, điều này sẽ mở rộng đáng kể hiệu quả của việc lắp đặt.
Ở Nga cũng có tiến bộ theo hướng này. Hiện tại, tại Viện Nghiên cứu và Thiết kế Kỹ thuật Năng lượng (NIKIET) được đặt theo tên Dollezhal, cũng như tại Trung tâm Nghiên cứu Keldysh, công việc đang được tiến hành để tạo ra mô-đun năng lượng và vận chuyển hạt nhân. Tại đây, họ hy vọng sẽ tạo ra một lò phản ứng hạt nhân làm mát bằng khí, có thể được sử dụng làm nhà máy điện cũng như di chuyển ngoài không gian, làm nguồn năng lượng cho động cơ plasma. Việc xây dựng một lò phản ứng hạt nhân như vậy có thể mở đường cho nhân loại vượt ra ngoài hệ mặt trời.
Nguồn thông tin:
-http://www.kp.md/daily/25978/2912576
-http://www.elec.ru/news/2012/10/30/v-den-10-letnego-yubileya-laureaty-premii-globalna.html
-http://lenta.ru/news/2012/11/07/biofuel
Trước hết, Giải thưởng Năng lượng Toàn cầu quốc tế nhằm mục đích kích thích sự phát triển năng lượng như một ngành khoa học; ngoài ra, nó thể hiện tầm quan trọng của hợp tác năng lượng quốc tế của đầu tư tư nhân và công cộng trong lĩnh vực tiết kiệm năng lượng, cung cấp năng lượng và an ninh năng lượng của trái đất. Những thành tựu của khoa học và công nghệ hiện đại, như đã được nêu nhiều lần tại hội nghị thượng đỉnh, sẽ phục vụ lợi ích lâu dài của toàn nhân loại, cải thiện mức sống và an sinh xã hội của người dân hành tinh.
Vấn đề chính được những người tham gia hội nghị thảo luận là vấn đề công nghệ đổi mới trong lĩnh vực năng lượng, có khả năng trong tương lai gần làm thay đổi đáng kể, nếu không nói là triệt để, thay đổi quan niệm của mọi người về năng lượng, cũng như giải quyết một số vấn đề toàn cầu mà xã hội hiện đại phải đối mặt ngày nay.
Làm việc trong lĩnh vực năng lượng cũng rất quan trọng đối với quân đội. Ví dụ, Hội đồng Nghiên cứu Quốc gia Canada (NRC) và Phòng thí nghiệm Nghiên cứu Không quân Hoa Kỳ (AFRL) đã cùng nhau thử nghiệm máy bay phản lực Dassault Falcon 20, bay bằng 100% nhiên liệu sinh học. Những cuộc thử nghiệm này được thực hiện vào ngày 29 tháng 1. Trường hợp này là duy nhất ở chỗ trước đây máy bay thử nghiệm nhiên liệu thay thế chỉ được cung cấp nhiên liệu bằng hỗn hợp nhiên liệu sinh học và nhiên liệu thông thường (thường theo tỷ lệ 1:XNUMX).
Theo các ấn phẩm của Mỹ, nhiên liệu sinh học mang nhãn hiệu ReadiJet được cung cấp theo đơn đặt hàng của Không quân Hoa Kỳ bởi Chevron Lummus Global (CLG) và Hiệp hội Nghiên cứu Ứng dụng (ARA). Chuyến bay thử nghiệm của máy bay kéo dài 1 giờ. Báo cáo về hiệu suất của nhiên liệu mới và tác động của nó lên động cơ sẽ được công bố sau. Trước đó vào tháng 2012/10, Không quân Mỹ đã thử nghiệm máy bay tấn công A-2012 Thunderbolt II sử dụng nhiên liệu hỗn hợp ATJ “có cồn” và nhiên liệu thông thường. Đến cuối năm 2016, Không quân Mỹ, lực lượng hiện chiếm một nửa lượng nhiên liệu tiêu thụ của quân đội Mỹ, dự kiến sẽ cấp chứng nhận cho tất cả trực thăng và máy bay sử dụng nhiên liệu sinh học. Đến năm XNUMX, Không quân Mỹ dự kiến sẽ giảm một nửa mức tiêu thụ nhiên liệu truyền thống.
Triển vọng năng lượng thế giới
Trong hội nghị thượng đỉnh vừa qua được tổ chức với sự tham gia của Quỹ Skolkovo, nhiều vấn đề và tuyên bố quen thuộc với mọi người đã được thảo luận. Đặc biệt, làm thế nào để giảm lượng khí thải carbon dioxide vào bầu khí quyển đang gây ngạt thở cho toàn cầu, làm thế nào để thoát khỏi “lời nguyền nguyên liệu thô” đang đeo bám nước Nga, v.v. Khách mời của hội nghị thượng đỉnh - đại diện cộng đồng khoa học thế giới và những người đoạt Giải thưởng Năng lượng Toàn cầu trong nhiều năm - đã cố gắng trả lời những câu hỏi này và nhiều câu hỏi khác.
Hóa ra các nhà khoa học nước ngoài và Nga nhìn nhận triển vọng phát triển của ngành năng lượng toàn cầu theo cách khác nhau. Đại diện khoa học Nga chủ yếu bảo vệ dầu mỏ và năng lượng hạt nhân, trong khi các đồng nghiệp nước ngoài của họ bảo vệ các nguồn năng lượng tái tạo hay nói cách khác là năng lượng xanh - gió, nước và mặt trời. Thorsteinn Ingi Sigfusson, giáo sư Đại học Iceland, chủ tịch công ty năng lượng Icelandic New Energy, đảm bảo với công chúng rằng thế giới ngày nay đang đứng trước ngưỡng cửa của cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 3. Cuộc cách mạng năng lượng đầu tiên gắn liền với việc sử dụng than và hơi nước, cuộc cách mạng thứ hai bắt đầu khi dầu mỏ và năng lượng hạt nhân được đưa vào sử dụng, và cuộc cách mạng thứ ba sẽ là cuộc cách mạng thông minh, thông minh dựa trên công nghệ xanh, giải pháp thông minh và Internet. .
Giáo sư lấy ví dụ là Iceland, quốc gia đang dần từ bỏ việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch. Loại nhiên liệu này, thứ nhất, khá đắt, thứ hai, gây ô nhiễm môi trường, thứ ba, có thể cạn kiệt hoàn toàn trong những thập kỷ tới. Chính vì những lý do này mà năng lượng hydro đang được tích cực giới thiệu ở Iceland. Ngày nay, các trạm hydro của Iceland có khả năng sản xuất hydro thông qua quá trình điện phân nước, nguồn năng lượng là thủy điện. Việc sử dụng các công nghệ như vậy giúp giảm chi phí điện và làm cho không khí sạch hơn.
Giáo sư Rodney John Allam, thành viên của Viện Kỹ sư Hóa học Vương quốc Anh và là người đoạt giải Nobel Hòa bình năm 2007, đã ủng hộ đồng nghiệp của mình. Theo ông, nhân loại ngày nay phải đối mặt với tình thế tiến thoái lưỡng nan nghiêm trọng liên quan đến việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch. Nếu chúng ta xem xét các phương pháp hiện có để làm sạch nhiên liệu rắn tại các trạm, chúng ta sẽ thấy rằng đây là một hoạt động khá tốn kém: nó có thể cộng thêm 30 đến 60% chi phí vào chi phí điện được tạo ra. Vì vậy, những người không đủ khả năng chi trả cho nó rất có thể sẽ cố gắng sử dụng năng lượng khác, điều này sẽ tạo động lực cho sự phát triển. Ngày nay, nhân loại đã đạt đến mức mà các nguồn tài nguyên tái tạo sẽ bắt đầu đóng một vai trò khá quan trọng - thay thế khoảng 20% các nguồn năng lượng thông thường.
Ngược lại, các nhà khoa học Nga lại phản đối điều đó. Viện sĩ và Phó Chủ tịch Viện Hàn lâm Khoa học Nga Nikolai Laverov nhận thấy sự gia tăng sản xuất khí đốt tự nhiên và năng lượng hạt nhân trong tương lai gần, trong khi sản lượng năng lượng sinh học, theo ước tính của ông, sẽ không quá 2-3 % trên quy mô hành tinh. Theo một học giả khác của Viện Hàn lâm Khoa học Nga, giáo sư tại Đại học Kỹ thuật Nhà nước Bauman Moscow, Alexander Leontyev, năng lượng xanh chỉ đủ tốt để sử dụng tại địa phương ở những nơi cung cấp nhiên liệu thông thường đắt đỏ. Vì vậy, anh ấy chia sẻ rằng anh ấy đã lắp đặt một cối xay gió tại ngôi nhà gỗ của mình. Ngoài ra, việc sử dụng năng lượng xanh rất khác nhau giữa các quốc gia. Ví dụ, ở Nga, trên bờ Bắc Băng Dương không có cơ hội phát triển năng lượng mặt trời và không có vùng nhiệt đới trên lãnh thổ Nga.
Phần lớn các nhà khoa học Nga nhất trí đảm bảo với các đồng nghiệp nước ngoài rằng trong nửa đầu thế kỷ 21, khí đốt, dầu và than sẽ vẫn là nguồn năng lượng chính trên hành tinh. Và nhân loại sẽ không thể tìm ra giải pháp thay thế phù hợp cho các nhà máy điện hạt nhân trong thời gian dài, vì các trạm này có thể hoạt động 365 ngày một năm, 24 giờ một ngày, không giống như nhiều nguồn năng lượng thay thế thường phụ thuộc vào yếu tố tự nhiên và thời tiết.
Đồng thời, đề xuất bất ngờ nhất được đưa ra bởi Boris Katorgin, cựu tổng thiết kế của NPO Energomash, người đã tham gia vào việc chế tạo động cơ tên lửa mạnh mẽ cho các phương tiện phóng Proton, Soyuz, Energia và Zenit. Theo ông, ngày nay cần phải phát triển năng lượng không gian. Katorgin đề xuất xây dựng các nhà máy điện quỹ đạo mặt trời và truyền năng lượng từ chúng xuống mặt đất dưới dạng bức xạ laser hoặc vi sóng. Sau đó, năng lượng thu được sẽ được chuyển hóa thành năng lượng điện phù hợp với nhu cầu của con người. Đồng thời, Mỹ sẽ vượt Nga trong lĩnh vực này. Sau năm 2016, Hoa Kỳ có kế hoạch cung cấp điện cho khoảng 250 ngôi nhà dân cư riêng lẻ được tạo ra từ các nhà máy điện quỹ đạo mặt trời trong không gian. Ngoài ra, người Mỹ sẽ tích lũy năng lượng điện từ của ngôi sao sáng của chúng ta không chỉ ở vùng hồng ngoại mà còn ở vùng cực tím, điều này sẽ mở rộng đáng kể hiệu quả của việc lắp đặt.
Ở Nga cũng có tiến bộ theo hướng này. Hiện tại, tại Viện Nghiên cứu và Thiết kế Kỹ thuật Năng lượng (NIKIET) được đặt theo tên Dollezhal, cũng như tại Trung tâm Nghiên cứu Keldysh, công việc đang được tiến hành để tạo ra mô-đun năng lượng và vận chuyển hạt nhân. Tại đây, họ hy vọng sẽ tạo ra một lò phản ứng hạt nhân làm mát bằng khí, có thể được sử dụng làm nhà máy điện cũng như di chuyển ngoài không gian, làm nguồn năng lượng cho động cơ plasma. Việc xây dựng một lò phản ứng hạt nhân như vậy có thể mở đường cho nhân loại vượt ra ngoài hệ mặt trời.
Nguồn thông tin:
-http://www.kp.md/daily/25978/2912576
-http://www.elec.ru/news/2012/10/30/v-den-10-letnego-yubileya-laureaty-premii-globalna.html
-http://lenta.ru/news/2012/11/07/biofuel
tin tức