Övergången mot en mer hållbar framtid är oundviklig om vi vill rädda vår planet.
Det finns många innovationer som formar sektorn för förnybar energi. Ny energiteknik blir allt mer populär, vilket skapar bättre medvetenhet kring övergången till renare lösningar. Många branscher genomför förändringar och fokuserar på att skapa mer hållbara miljöer, från solkraft, energilagring, elfordon till innovativa värmepumpar, vätgasteknik, smarta elnät och fler alternativ för kol, olja och gas.
Med tillväxten av förnybar energi finns det en chans att växla från att använda fossila bränslen. Och idag kommer fokus ligga på hållbara innovationer som bildar en ny, renare framtid för världen.
Vårt universum är ett hav av energi – fri, ren energi. Allt ligger där ute och väntar på att vi ska ta till oss det.
Robert Adams, amerikansk landskapsfotograf
Vilka hållbara innovationer kommer att förändra energisektorn?
Med framväxten av artificiell intelligens (AI), additiv tillverkning, automation och andra tekniker kan övergången mot en renare framtid bli lättare då många av framstegen hjälper till att kontrollera och övervaka infrastrukturer och förbättra miljön, genom att ersätta gammal utrustning med nyare och bättre lösningar. Värmekamera, till exempel, indikera skador på solcellsanläggningar orsakade av överhettning och trycktransmittrar kan användas i väteapplikationer för att undersöka expansionskraften hos ett flytande eller gasformigt prov.
Med tekniska framsteg kan fler saker övervakas och mätas, vilket skapar möjlighet för hela världen att bygga en mer hållbar miljö. Därför kommer dagens fokus att ligga på några av de trender som formar energibranschen.
1. Soldrivna tåg
Thomas A. Edison, en av de viktigaste uppfinnarna inom elkraftssektorn, sa: “Jag skulle lägga mina pengar på solen och solenergin. Vilken kraftkälla! Jag hoppas att vi inte behöver vänta tills oljan och kolet tar slut innan vi tar itu med det.” Det bevisar att det finns en enorm potential för solenergi.
Men även om solenergi är en av de mest populära förnybara energikällorna är den fortfarande inte lika populär som fossila bränslen. IEA uppskattade att 29% av världens el genereras av förnybar energi och solenergi är den tredje största förnybara eltekniken bakom vattenkraft och landbaserad vindkraft efter att ha gått om bioenergin 2019.
Många håller med Edison och försöker hitta fler sätt att använda solenergi, som soldrivna tåg. Detta transportsätt kan köras hela dagen utan laddning. Som BBC rapporterat i sin video om soljärnvägen (se nedan), exporterar tåget 75% av energin det skapar tillbaka till nätet.
2. Matavfallssolpaneler
Det sker ständiga förbättringar inom energisektorerna, en som visar upp en annan förbättring av solenergi är solpaneler gjorda av matavfall. Det revolutionerande materialet skapades med hjälp av kasserade luminicerande partiklar från frukt och grönsaker. Designades av en ingenjörsstudent, Carvey Ehren R. Maigue, som arbetar för AuReus, och med sitt koncept blev han en vinnare av James Dyson-priset. Är det inte det mest hållbara konceptet som finns?
3. Vinglös vindenergi
Tillsammans med ny teknikutveckling finns det mer avancerade lösningar för förnybara energikällor, som vindkraftverk. Alla känner till eller har åtminstone sett de vanliga vindkraftverken som vanligtvis är stora och kan installeras till havs och på land som vi skrev om i . Men har någon sett en ny vindkraftskonstruktion som inte kräver roterande vingar?
En spansk startup, Vortex Bladeless, projicerade den nya designen. En elastisk stav används för att fästa företagets 3 m höga vinglösa turbin vertikalt i marken. Den är byggd för att svaja eller svänga inom vindens hastighetsområde, och vibrationerna som blir resultatet av detta producerar energi. Dessa vinglösa turbiner kan användas i stads- eller bostadsområden utan det utrymme som krävs för att bygga konventionella vindkraftsparker.
4. Litium-glasbatterier
Batteriernas betydelse i omställningen av förnybar energi är enorm. I den här artikeln fokuserade vi på litiumjonbatteriet, John Goodenoughs innovation. Goodenough kallas “litiumjonbatteriernas fader” och han vann ett Nobelpris i kemi för denna uppfinning. Det hindrade honom dock inte från att bidra till utvecklingen av ett litium-glasbatteri som har en kapacitet som ökar med åldern och har en energitäthet som är dubbelt så stor som litiumjonbatterier.
Dessa batterier har avsevärt längre livslängd än konventionella batterier. De fungerar också vid lägre temperaturer, laddar snabbare, kostar mindre, är säkrare (ej brandfarliga) och lagrar mer energi över tid.
5. Laddningsbara däck
Goodyear utvecklar en innovativ idé för elektriska däck för att ladda medan de används. De ska drivas av däckvärmen som skapas av friktion. Även vid stillastående kan dessa däck fortfarande laddas.
Föreställ dig dessutom ett däck som anpassar sig efter väderförhållanden, väglag eller ditt sätt att resa. Goodyears nya innovation är skapad av ett biologiskt ämne och förstärkt med fibrer modellerade med ett av naturens starkaste ämnen, spindelsilke. Detta gör den helt biologiskt nedbrytbar och otroligt hållbar.
6. 3D-utskrivna solenergiträd
Istället för att hugga ner träd för energi, varför inte plantera dem? Forskare vid Finlands tekniska forskningscenter VTT har skapat en prototyp av ett träd som samlar solenergi, kinetisk energi och värmeenergi från sin omgivning, inomhus eller utomhus. Det kan lagra energi och omvandla den till elektricitet för att driva små apparater som LED-glödlampor, luftfuktare, termometrar och mobiltelefoner.
De konstgjorda energiskördande träden kan replikeras i oändlighet. De skapades för att likna träd så att de kunde placeras i trädgårdar och andra naturliga miljöer.
7. Avfallsdrivna flygplan
En av de mest kolintensiva mänskliga aktiviteterna är flygresor. Tillsammans med tidigare nämnda matsolpaneler gjorda av avfall, kan det “våta” mänskliga avfallet, som ruttnande mat och avlopp användas för flygplan. Dessa avfallsdrivna flygplan drivs av avfallsbränslen, såsom trä och hushållsavfall som reagerar med katalytiska kemikalier.
Kommer fler företag att fokusera på att producera flygbränsle från kolavfallskällor som matavfall och stadssopor? Klimatpåverkan av detta bränsle skulle vara mindre än traditionellt bränsle eftersom det härrör från växter som absorberar koldioxid från atmosfären. Enligt Popular Mechanics finns det tillräckligt med användbart vått avfall för att ersätta 20% av allt flygbränsle, vilket också innebär att hålla det utanför deponicykler som frigör metan.
8. Solenergi 3.0
Du har säkert hört talas om de industriella revolutionerna, som Industri 5.0, som fokuserar på samarbete mellan människor och robotar, men har du hört talas om solar 3.0, revolutionen inom solenergiindustrin?
Solar 3.0 är ett fullt utställbart solcellskraftverk som använder batterilagring eller annan lagringsenhet för att möjliggöra tidsfördröjning, och levererar mer eller mindre energi till nätet när det behövs. Den huvudsakliga revolutionen handlar om att få fram perovskiter som använder 10 till 1000 gånger mindre material än de vanligast använda kristallina kiselcellerna. Få reda på mer i videon.
9. Kolnanorör
Studenter från Massachusets Institute of Technology har upptäckt ett innovativt material som består av kolnanorör som kan producera elektricitet genom att absorbera energi från omgivningen.
Små kolpartiklar som kan generera ström bara genom att reagera med vätskan runt dem kan användas för att producera kraft. Enligt forskarna drar vätskan, ett organiskt lösningsmedel, elektroner från partiklarna och skapar en ström som kan användas för att driva robotteknik i mikro- eller nanoskala eller kemiska reaktioner.
10. Byggnaden som kyler sig själv
Vi skrev redan om byggnadslösningar och visade hur de är en viktig del av stadsdesign som strävar efter att minska klimatförändringarna och förbruka mindre energi och vatten. Men hur är det med byggnader som inte behöver luftkonditionering för att svalna?
I det vilda skapar termiter höga högar som ventileras av ett invecklat nätverk av tunnlar. Zimbabwes arkitekt Mick Pearce använde biomimikmetoden för att skapa ett naturligt kylsystem som utnyttjade naturen genom att modellera termiters kreativitet. Resultatet är ett arkitektoniskt mästerverk som utnyttjar kylluft under natten och värmeutsläpp under dagen för att uppnå 90% passiv klimatkontroll.
Framtiden för energi är digitaliserad och hållbar
Några av de presenterade hållbara innovationerna kan förvandla energisektorn till en grön sektor då jordens rationellt använda material äntligen kan skapa en balans mellan människa och natur. Hållbarhet tvingar oss att undersöka vad vi redan använder, återanvänder och hitta potentialen i matsvinnet eller naturen som är full av skatter.
En del av dessa innovativa tekniker som nämns i texten skulle dock inte vara möjliga att upptäcka och utveckla utan andra tekniska framsteg, till exempel skulle soldrivna träd förmodligen inte existera utan additiv tillverkning eller uppladdningsbara däck utan uppfinningen av uppladdningsbara batterier. Därför kan digitalisering göra energisektorn renare genom att hjälpa oss att upptäcka mer hållbara lösningar för energisektorn, till exempel genom att använda 3D-utskrift eller energimätare. Digitaliseringen ökar och verkar vara en oskiljaktig del av våra liv. Nu kommer fler och fler enheter att vara elnätet, och vi kan förutse att allt så småningom kommer att anslutas och övervakas.
*Då Distrelec inte har testat någon av dessa innovationer kan vi inte bekräfta påståendena från deras skapare.
