Переход на возобновляемую энергетику: новые данные опровергают мифы

Недавно ученые из Университета Лидса провели исследование, целью которого было более детальное изучение данного вопроса.

Эксперты в области энергетики уже десятки лет пытаются понять последствия полного перехода на возобновляемые источники энергии. Ранее считалось, что технологии производства энергии из возобновляемых источников, таких как солнечные панели и ветряные турбины, могут производить меньше чистой энергии (то есть энергии, оставшейся после учета потребленной энергии на производство) по сравнению с традиционными источниками, использующими ископаемое топливо.

Интерес к возобновляемым источникам энергии растет с каждым годом, поскольку обществу становится все более ясно, что углеродные выбросы и другие негативные последствия использования ископаемых топлив несут серьезные угрозы для окружающей среды и здоровья людей. Поэтому важно понять, насколько эффективны возобновляемые источники энергии на самом деле и как можно максимально использовать их потенциал.

Результаты исследования ученых из Университета Лидса могут пролить свет на новые способы оптимизации производства энергии из возобновляемых источников, что поможет сделать переход на чистую энергию более эффективным и устойчивым с точки зрения экологии.

Энергетические технологии становятся все более актуальными в контексте поиска устойчивых и экологически чистых источников энергии. Группа исследователей провела сравнение оценки чистой энергии, произведенной традиционными источниками и устойчивыми технологиями. Их выводы, опубликованные в Nature Energy, подчеркивают, что переход к возобновляемым источникам энергии может оказаться более эффективным, чем использование ископаемого топлива.

Для более глубокого понимания энергетической эффективности системы, исследователи обратили внимание на рентабельность инвестиций в энергию (EROI). Эммануэль Арамендиа, один из соавторов исследования, подчеркнул, что EROI является ключевым показателем, отражающим соотношение поставленной обществу энергии к вложенной энергии.

В результате анализа стало ясно, что переход к устойчивым энергетическим технологиям может не только снизить негативное воздействие на окружающую среду, но и обеспечить стабильное предложение чистой энергии для общества в целом.

Возникло распространенное мнение, что ископаемые виды топлива обладают более высокой энергетической отдачей (EROI) по сравнению с возобновляемыми источниками энергии. Это означает, что ископаемые источники топлива возвращают гораздо больше чистой энергии обществу. Однако, такое мнение вызывает сомнения в возможности низкоуглеродного перехода без резкого снижения уровня жизни.

Прошлые исследования обычно оценивали энергетическую отдачу ископаемого топлива только на стадии первичной добычи, например, энергию, извлекаемую из нефтяных скважин. Однако, в отличие от этого, отдача возобновляемых энергетических систем обычно оценивается на стадии конечной энергии, то есть на стадии, когда энергия передается пользователям в виде электроэнергии.

Это означает, что при оценке энергетической отдачи возобновляемых источников энергии, учитывается весь цикл производства и использования энергии. Такой подход позволяет более точно определить, насколько эффективными являются различные источники энергии и как они влияют на общую энергетическую систему общества.

Исследования показывают, что хотя ископаемые виды топлива могут иметь более высокую энергетическую отдачу на стадии первичной добычи, возобновляемые источники энергии могут компенсировать это своей более длительной жизненным циклом и низкими экологическими затратами. Кроме того, с развитием технологий и улучшением эффективности возобновляемых систем, их энергетическая отдача может сравняться и даже превзойти отдачу ископаемых видов топлива.

Таким образом, оценка энергетической отдачи различных источников энергии является сложным и многогранным процессом, который требует учета всех факторов, включая стадии производства, использования и утилизации энергии. Это позволяет принимать более обоснованные решения в области энергетики и способствует более устойчивому и экологически чистому развитию общества.

Предыдущие исследования долгое время демонстрировали превосходство ископаемого топлива в производстве полезной энергии по сравнению с возобновляемыми источниками. Однако, недавние исследования, включая статью, опубликованную в Nature Energy в 2019 году, указывают на то, что разница в энергетической отдаче на стадии конечной энергии между ископаемым топливом и возобновляемыми источниками может быть не такой значительной, как считалось ранее.

Важно отметить, что даже при сравнении энергии на стадии полезной энергии, между ископаемым топливом и возобновляемыми источниками существует ряд факторов, которые необходимо учитывать. Подробный анализ этих факторов позволяет получить более точное представление о реальной эффективности различных источников энергии.

Интересно, что ранее проведенные исследования не смогли объяснить высокую полезную эффективность систем возобновляемой энергии, таких как солнечная фотоэлектрическая и ветровая энергия, в сравнении с ископаемыми источниками. Это подчеркивает важность дальнейших исследований и анализа для более глубокого понимания энергетической эффективности различных видов топлива.

Исследование, проведенное Арамендией и его коллегами, подчеркнуло значительное различие в эффективности преобразования конечного энергоносителя в полезный для общества поток энергии, такого как тепло или мобильность. Они обратили внимание на то, что носители на основе ископаемого топлива обладают намного меньшей эффективностью в этом процессе по сравнению с альтернативными источниками энергии.

Например, по данным исследования, коэффициент полезного действия бензинового или дизельного двигателя внутреннего сгорания составляет от 25 до 35%, в то время как у электромобилей этот показатель достигает около 80%. Это свидетельствует о более эффективном использовании энергии в электротранспорте.

Для более детального анализа, Арамендия и его коллеги обратились к данным, предоставленным Международным энергетическим агентством, чтобы выявить прямое потребление энергии в промышленности, связанное с использованием ископаемого топлива. Это позволило им более точно определить тенденции и потенциал для улучшения энергоэффективности в различных секторах экономики.

Для более глубокого исследования энергетической эффективности ископаемых топлив ученые решили обратиться к модели ввода-вывода Exiobase. Эта база данных содержит информацию о финансах и энергетике из 43 стран мира, что позволяет определить косвенное использование энергии в цепочке поставок.

Используя данные Exiobase, исследователи смогли вычислить EROI ископаемого топлива на конечной стадии за период с 1971 по 2019 год. Это позволило им более точно оценить энергетическую эффективность ископаемых ресурсов и их влияние на окружающую среду.

Дополнительно, ученые обратились к недавно разработанной энергетической базе данных в Университете Лидса, которая описывает энергетические потоки до стадии полезной энергии. Это позволило более явно представить конечную эффективность энергетических носителей и их влияние на общую энергетическую систему.

Исследователи, анализируя данные о средних показателях эффективности из базы данных, проводили расчеты EROI для ископаемого топлива на различных стадиях его использования. Неожиданно для многих, их работа противоречит распространенному мнению о том, что ископаемое топливо обладает значительно более высокой энергетической отдачей по сравнению с возобновляемыми источниками энергии. Утверждение, что переход к возобновляемым источникам энергии неизбежно приведет к снижению уровня жизни, оказалось под сомнением.

По словам Арамендиа, результаты исследования показывают, что средний показатель EROI для ископаемого топлива на стадии полезного использования крайне низок (3,5:1 по сравнению с 8,5:1 на финальной стадии). Это обусловлено очень низким коэффициентом полезного действия ископаемых ресурсов. Таким образом, необходимо пересмотреть утверждения о преимуществах ископаемого топлива перед возобновляемыми источниками энергии и пересмотреть подход к развитию энергетики в целом.

В современном мире все больше и больше говорят о необходимости перехода на возобновляемые источники энергии. Исследования команды ученых подвергают сомнению прежние аргументы о высокой энергетической эффективности ископаемого топлива. Это вызывает не только волну интереса, но и поднимает важные вопросы о будущем энергетики.

Инвестирование энергии в строительство инфраструктуры возобновляемых источников энергии является неотъемлемой частью устойчивого развития общества. Как отметил Арамендиа, это не только помогает смягчить последствия изменения климата, но и обеспечивает доступность энергии в будущем. Важно отметить, что энергетические показатели возобновляемых источников энергии превосходят показатели ископаемого топлива. Это особенно актуально в условиях быстрого роста глобального спроса на энергию, особенно в развивающихся странах, где возобновляемые источники энергии имеют огромный потенциал для удовлетворения растущего спроса.

Однако, несмотря на все преимущества возобновляемых источников энергии, они все еще сталкиваются с определенными проблемами. Например, высокие затраты на строительство инфраструктуры и нестабильность поставок энергии в некоторых случаях. Тем не менее, современные технологии и постоянное развитие этой отрасли позволяют преодолевать эти проблемы и сделать возобновляемые источники энергии более доступными и эффективными.

В заключение, переход на возобновляемые источники энергии является необходимым шагом для обеспечения устойчивого и экологически чистого будущего. Результаты исследований, которые ставят под сомнение эффективность ископаемого топлива, только подтверждают важность развития возобновляемых источников энергии. Необходимо продолжать инвестировать в эту отрасль и создавать условия для ее развития, чтобы обеспечить доступность энергии и уменьшить негативное влияние на окружающую среду.

Источник и фото - nia.eco