энергия океана использование океанских приливов, волн и разницы температур;
водородные топливные элементы использование водорода для выработки электроэнергии посредством химической реакции;
передовая ядерная энергетика использование небольших модульных реакторов.
В 2023 году группа исследователей из Мичиганского инженерного университета разработала новый метод производства водородного топлива с использованием процесса расщепления «солнечной воды». Они создали солнечную панель с эффективностью 9% для преобразования воды в водород и кислород. Команде удалось уменьшить размер полупроводника, ключевого компонента устройства, более чем в 100 раз по сравнению с исходным образцом. Новый метод также улавливает ранее потерянный рассеянный свет, увеличивая количество собираемой энергии и повышая общую эффективность процесса. Технология направлена на снижение стоимости более чистых материалов для производства водородного топлива, а также на повышение эффективности переработки углекислого газа в более чистое топливо.
Барьеры и проблемы
Внедрение технологий использования возобновляемых источников энергии не обходится без проблем. Существует ряд барьеров, которые могут помешать развёртыванию и широкому применению этих технологий. Некоторые из таких барьеров создают проблемы, требующие скорейшего решения:
технические барьеры разработка и внедрение технологий использования возобновляемых источников энергии могут быть технически сложны в реализации из-за потребности в специализированном аппаратном и программном обеспечении, а также необходимости интеграции этих технологий в существующую энергетическую систему;
финансовые барьеры первоначальная стоимость технологий возобновляемой энергетики может стать преградой для некоторых частных лиц и предприятий, особенно в случае крупномасштабных проектов. Эту проблему можно решить с помощью стимулов, таких как субсидии или налоговые льготы, для поощрения внедрения этих технологий;
восприятие общественности внедрение технологий использования возобновляемых источников энергии может неоднозначно быть воспринято обществом, вызывать споры и важно обеспечить широкую общественную поддержку этих технологий;
регуляторные барьеры внедрению технологий использования возобновляемых источников энергии могут препятствовать нормативные барьеры, такие как отсутствие четкой и последовательной политики или нормативно-правовой базы для поддержки этих технологий;
прерывистость некоторые технологии возобновляемых источников энергии, такие как солнечная и ветровая, носят прерывистый характер, а это означает, что они вырабатывают электроэнергию только в солнечную или ветреную погоду. С этим можно справиться за счет использования технологий хранения энергии или интеграции этих технологий с другими источниками электроэнергии, но это также может представлять проблему с точки зрения обеспечения стабильного и надежного снабжения электроэнергией.
Помимо барьеров и проблем на пути внедрения технологий возобновляемой энергетики, упомянутых выше, существует также ряд сопутствующих факторов, которые могут повлиять на успех этих технологий. К ним относятся:
инфраструктура внедрение технологий использования возобновляемых источников энергии часто требует развития новой инфраструктуры, такой как линии электропередачи или хранилища энергии. Это может стать серьёзной проблемой, особенно в тех случаях, когда отсутствует существующая инфраструктура или когда возникают логистические или экологические проблемы для развития новой инфраструктуры;
функциональная совместимость обеспечение совместимости технологий возобновляемых источников энергии с существующей энергетической системой имеет решающее значение для их успеха. Это может включать разработку стандартов и протоколов для обеспечения обмена данными и взаимодействия в рамках общей энергетической системы технологий, работающих на разных принципах;
исследования и разработки непрерывные исследования и разработки имеют решающее значение для постоянного совершенствования и развития технологий использования возобновляемых источников энергии. Это может включать разработку новых технологий, а также оптимизацию и снижение стоимости существующих технологий.
В целом, инфраструктура, функциональная совместимость, а также исследования и разработки технологий возобновляемой энергетики являются важными факторами, которые будут влиять на успех этих технологий в переходе к более устойчивой энергетической системе.
Переходя на возобновляемую энергетику, мы можем не только уменьшить углеродный след и бороться с изменением климата, но также создать новые рабочие места и стимулировать экономический рост. Инвестирование в технологии возобновляемых источников энергии полезно не только для окружающей среды, но и для бизнеса. Это беспроигрышная ситуация, которая обеспечит более устойчивое и прибыльное будущее для всех.
Глава 6. Биотехнология и генная инженерия
Используя возможности биотехнологии и генной инженерии, мы можем не только улучшить качество жизни для себя и будущих поколений, но и решить некоторые из самых серьёзных проблем, стоящих сегодня перед миром, таких как изменение климата и продовольственная безопасность.
Автор
Определение и примеры биотехнологии и генной инженерии
Биотехнология это использование живых организмов или их продуктов для модификации или создания новых продуктов или процессов. Это широкая область, охватывающая ряд технологий и методов, включая генную инженерию, которая представляет собой прямое манипулирование ДНК организма для изменения его характеристик.
Согласно данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), биотехнологические продукты в 2019 году составляли около 20% от общего объёма фармацевтических продаж во всём мире, что позволило получить около 180 миллиардов долларов годового дохода.
Исследования Организации биотехнологических инноваций (BIO) показали, что мировой рынок биотехнологий в 2018 году оценивался в 425 миллиардов долларов и достигнет 775 миллиардов долларов стоимости к 2024 году, увеличение в среднем должно составить 10,5% в течение прогнозируемого периода.
Рассмотрим некоторые примеры биотехнологии и генной инженерии:
генетическая модификация это введение нового генетического материала в организм для изменения его характеристик. Генетическую модификацию можно сделать с помощью таких методов, как сплайсинг генов, представляющий собой выделение и встраивание конкретного гена в геном другого организма, или метод CRISPR, который представляет собой точное редактирование ДНК организма с помощью специализированных ферментов;
биофармацевтические препараты это лекарства или другие медицинские продукты, которые производятся с использованием методов биотехнологии. Это могут быть белки или другие молекулы, которые производятся с использованием генетически модифицированных организмов, а также более традиционные продукты, такие как вакцины или препараты крови;
промышленная биотехнология представляет собой использование методов биотехнологии для производства промышленных продуктов или материалов. Это может включать производство биотоплива, такого как этанол или биодизель, или использование микроорганизмов для производства химикатов или других материалов;