Cinci modalităţi cum substanţele chimice pot salva lumea de schimbările climaterice

 Substanţele chimice pot salva lumea
Când vine vorba de mediul înconjurător, industria chimică nu are cea mai bună reputaţie. Cu toate acestea, ea joacă un rol vital în dezvoltarea de soluţii tehnologice pentru a ajuta la salvarea noastră de la catastrofa climaterică şi în acelaş timp poate creea oportunităţi semnificative în dezvoltarea economică globală. Deci, cum substanţele chimice pot salva lumea?

Stocarea şi transportarea energiei

 Substanţele chimice pot salva lumea - transportarea şi stocarea energiei
Utilizarea tot mai mare a surselor regenerabile intermitente, cum ar fi energia solară va creşte cererea pentru stocarea şi transportarea energiei.

Am putea generea suficientă energie pentru întreaga planetă prin acoperirea a 3% din suprafaţa Pământului cu panouri solare fotovoltaice de ultimă oră (PV).

Dar cel mai bun loc pentru ele este, mai degrabă, mijlocul deşertului, decât aproape de consumator. Cea ce înseamnă că vom avea nevoia pentru a transporta eneregia la distanţe mari. Şi soarele nu străluceşte pe timp de noapte, aşa că, folosind PV am avea nevoie pentru a păstra  o cantitate de energie cel puţin pentru 12 ore.

Amploarea acestei probleme înseamnă că noi nu putem folosi pur şi simplu o grămadă de baterii realizate prin tehnologia disponibilă la moment. Dar, noi suntem deja în măsură să stocăm cantităţi mari de energie sub formă de gaze şi lichide în reţeaua noastră globală de conducte, vehicule de marfă şi containere.

În loc de a scoate combustibili fosili din deşerturi, noi probabil am putea vedea în curând producerea de substanţe chimice cu un conţinut ridicat de energie, cum ar fi hidrogenul, metanul sau amoniacul oriunde este disponibilă energia curată.

Prelucrarea, procesarea şi transportarea sunt lucruri obişnuite în industria chimică, expertiza pe viitor în sectorul de energie verde va face lucrurile mai clare.

Vedeţi şi: Reacţii chimice spectaculoase – imagini animate gif

Producţia de îngrăşăminte

 Substanţele chimice pot salva lumea - Producţia de îngrăşăminte
Amoniacul este, de asemenea, folosit pentru îngrăşământ şi producţia pe scară largă a chimicalelor a fost un progres major în eforturile de a hrăni o populaţie globală în creştere.

Industria de îngrăşăminte mai rămâne un mare consumator de energie şi producerea de amoniac aproape de sursele de energie regenerabilă şi terenurile agricole, mai degrabă decât în fabrici centralizate, va fi o posibilitate importantă în reducerea emisiilor de carbon.

Orice ciclu durabil de combustibil sau îngrăşăminte va trebui, de asemenea, să ţină seama de alimentarea cu apă. Producerea de amoniac (NH3) utilizează hidrogen, care e prezent în toate chimicalele de mare energie (combustibili) şi în cele din urmă necesită apă pentru producţie.

Faptul că cea mai multă energie solară poate fi generată în locurile în care cantităţile de apă sunt reduse este unul dintre cele mai mari obstacole în calea producerii de combustibil pe bază de surse regenerabile de energie, şi ele necesită să fie rezolvate.

Vehiculele electrice

 Substanţele chimice pot salva lumea - Vehiculele electrice
Transportul alimentat cu energie electrică este singura cale pentru a scăpa de oraşele poluate, dar acest lucru cere îmbunătăţirea tehnologiilor de stocarea a energiei.

Îmbunătăţirile incrementale în materialul bateriilor şi a fabricaţiei au redus preţurile şi au ridicat performanţele vehiculelor electrice.

Sunt posibile progrese suplimentare, dar există limite cu privire la cât de departe poate fi împinsă o tehnologie derivată de la fabricaţia bandelor magnetice.

Pile de combustie Toyota Mirai

Pile de combustie Toyota Mirai

Cu toţii am văzut deja, de asemenea, vehicule cu pile de combustie care generează electricitate din hidrogen, cum ar fi Toyota Mirai şi Hyundai ix35, intrate pe piaţă. Pilele de combustie se bazează încă pe platină un compus scump şi costisitor ecologic, dar cercetările chimice fundamentale ar putea oferi alternative.

Stocare ascunsă a energiei

 Substanţele chimice pot salva lumea - Stocare ascunsă a energiei
Industria chimică în sine este de fapt un jucător masiv pe piaţa energiei. Centralele pot creşte sau reduce utilizarea energiei la cererea operatorilor de reţea când este prea multă sau prea puţină energie electrică produsă, în scopul echilibrării cererii şi ofertei.

Dar acestea ar putea oferi, de asemenea, o formă de stocare a energiei.

Multe substanţe chimice sunt produse în mai multe etape, unele dintre care necesită mai multă energie ca altele.

Astfel rularea proceselor consumatoare mari de energie se poate face atunci când există o mulţime de energie electrică disponibilă (ca atunci când soarele străluceşte), se poate face, de asemeni, stocarea substanţelor chimice produse pentru prelucrarea lor mai târzie, precum şi stocarea energiei.

Aceasta înseamnă că fabrica va folosi mai puţină energie în timpul orelor de vârf, eliberând energie pentru restul reţelei. Şi construirea mai multor rezervoare pentru a păstra aceste substanţe chimice intermediare este mai rentabil decât construirea unui sistem de stocare complicat.

Totuşi, această aplicare va fi reală doar când ea va fi profitabilă, ce va necesita eforturi concentrate atât în industria energiei electrice cât şi în cea chimică prin reformarea pieţei de energie electrică.

Politicienii pot ajuta prin scutiri de taxe sau subvenţii pentru procese consumatoare mari de energie, care sunt concepute pentru a încuraja companiile să devină mai flexibile.

Materiale rare

 Substanţele chimice pot salva lumea - Materiale rare
Becurile LED moderne consumă aproximativ o zecime din cantitatea de energie electrică pe care o consumă omologii lor tradiţionali, datorită tehnologiei semiconductoarelor pe baza compusului chimic de nitrură de galiu.

Dar ele vin cu un preţ şi o altă provocare pentru chimie: galiu este foarte rar întâlnit pe Pământ. Este folosit doar în cantităţi mici în LED-uri, care la prima vedere se pare un lucru bun, dar el de asemenea, este foarte dificil de reciclat, astfel vom putea vedea blocaje în producţia sa pe viitor, odată cu creşterea cererii.

Probleme similare există cu metalele nobile, cum ar fi platina utilizată la catalizarea filtrelor maşinilor cu benzină şi motorină şi a electrozilor pilelor de combustie.

Tehnologia de optimizare pentru a reduce dependenţa de aceste metale rare le va face mai ieftine şi va necesita mai puţin minerit. Dar, iarăşi, în timp ce sună bine, acesta poate face reciclarea imposibilă.

Chimia nu este alchimie: transformarea unui element în altul are loc doar în reactoarele nucleare şi acceleratorii de particule şi aceasta nu va lucra pe scară largă în timpul apropiat.

În acest fel avem nevoie de chimişti, geologi şi experţi în logistică ca să-şi unească forţele pentru a progresa în acest domeniu.

Vladimir Moşoglu

Experimentez: Search Engine Optimization, Digital Marketing, Structură Informaţională a web - siturilor. În continue căutare de lucruri interesante şi utile din întreaga lume.

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile necesare sunt marcate *

Poți folosi aceste etichete și atribute HTML: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>