Будућност енергије

Сунце из епрувете

Кратко путовање кроз хемијску индустрију и њен утицај на развој одрживе енергије

 

Текст: Марија Николић

Вратимо се на тренутак у другу половину 19. века када се десила највећа промена у људском начину живота – појава индустријске револуције. Уопштено, то је време када су људи научили да се болести шире преносом бацила те је нови однос према  хигијени директно утицао на продужетак људског живота. Последица увећања популације и генерално продужетка живота донела је нове изазове који су се одразили на производњу хране. Управо у другој половини 19. века постављају се темељи науке о пољопривреди и открива се значај вештачких ђубрива за које је задужена тада растућа хемијска индустрија.

Дакле, развоју хемијске индустрије, колико год то необично звучало у добу (бар маркетиншког!) раста органске производње, дугујемо захвалност за дуговечност људског живота, али и могућност изобиља хране. Почетком 20. века издваја се група хемичара чији су проналасци допринели открићу вештачких ђубрива. Ово откриће омогућило је опстанак доброг дела човечанства: будући да би без вештачких ђубрива на планети Земљи могло да опстане свега неколико стотина милиона људи.

Почетак 21. века носи нове изазове на које хемијска индустрија покушава да одговори. Наиме, када је хемијска индустрија у питању 21. век ће карактерисати окретање ка одрживој енергији и решавању изазова фосилних горива (тресета, угља, нафте, природног гаса). Према извештају америчке администрације за информације о енергији, примарни извор енергије су и даље фосилна горива и то према следећем распореду: нафта 36 одсто, угаљ 27,4 одсто, природни гас 23, што је укупно 86,4 одсто укупне потрошене енергије у 2007. години. Мање од 15 одсто светске употребе енергије се задовољава нефосилним горивима која представљају алтернативне изворе енергије у које спада енергија вода 6,3 одсто, нуклеарна 8,5 и друге (геотермална, соларна, енергија ветра, дрвета и отпада) свега 0,9 одсто. У тако драматичној ситуацији велике потрошње необновљивих извора енергије, хемијска индустрија ће покушати да понови резултат с почетка прошлог века, само овога пута у сфери развоја одрживе енергије.

ЕНЕРГИЈА И ХЕМИЈА

Хемија је прва од свих традиционалних дисциплина која нуди нова решења нефосилне обновљиве енергије. Будући да је енергију немогуће направити, сви процеси добијања исте подразумевају заправо неку врсту конверзије из једног облика у други. Велики број дотичних конверзија захтева молекуларне или чврсте енергетске преноснике, те је очигледно да у оваквим процесима хемијске науке имају кључну улогу. Управо хемија нуди процесе и материјале неопходне за реакције трансформације енергије. На крају, преносници фосилне енергије коју данас највише користимо базирају се управо на биохемијским процесима фотосинтезе.

Хемијске науке су у средишту мултидисциплинарних иницијатива, те се убрзан развој поља одрживе енергије дешава управо због разумевања хемијских процеса на молекуларном нивоу. Хемичарима се пружа изузетна прилика да утичу на промену енергетског система. Њихова улога је суштинска и у 1) унапређивању технологије чистог и ефикасног сагоревања фосилних горива без формирања и ослобађања нежељених загађујућих материја, као и у 2) омогућавању веће ефикасности обновљивих енергетских технологија, али и у 3) развоју технологије већег капацитета за складиштење енергије.

Транзиција ка одрживом енергетском систему захтева системски приступ испред изолованог развоја појединачне технологије или производа. За успешну транзицију и успех хемијских научника биће потребна удружена подршка доносиоца одлука и креатора политика, али и пословног сектора посебно хемијске индустрије.

КОНКРЕТНИ ПРИМЕРИ

Када је о утицају хемијске индустрије на транзицију енергетских извора реч, водећа светска хемијска компанија БАСФ са средиштем у Лудвигсхафену у Немачкој, фокус ка одрживим изворима држи у центру својих истраживачких и развојних програма. Развојне програме БАСФ-а реализује огроман број стручњака из различитих области у сарадњи са широко постављеном научном мрежом и захваљујући одличној сарадњи са водећим светским универзитетима и другим научним институцијама. Према речима др Андреаса Крајмера, члана управног одбора овог хемијског гиганта, једна трећина свих развојних пројеката БАСФ-а посвећена је управо развоју енергетске ефикасности и проучавању климе. Др Крајмер истиче да је само у 2012. БАСФ компанија понудила око десетине нових решења која се односе на унапређење материјала за обновљиве изворе енергије: материјали за снагу ветрова, соларну енергију и органски фото-напон.

Поред израде посебних високоефикасних материјала извора енергије, БАСФ се у истраживању посветио и решавању проблема материјала за складиштења исте. Чињеница да обновљива енергија добијена из ветрових турбина или соларних панела није доступна на сваком кораку у сваком тренутку, важно је направити преносне и стационарне јединице за складиштење. У том смислу, један од примера доброг решења преноса гасова (као што је хидроген или метан) представља изум MOF супстанце (metal organic framework), материјала који има веома велику унутрашњу порозност што омогућава да знатно већа количину гаса буде сачувана у једном резервоару. Уколико возите аутомобил на природни гас, са резервоаром који је направљен овом MOF технологијом, бићете у прилици да на истој запремини држите читавих 50 одсто више гаса него обично. Што директно утиче на повећање опсега вожње по једном резервоару.

Сваке године БАСФ компанија избаци неколико стотина нових производа, материјала и формула, а све чешће су те новине везане за обновљиве изворе енергије, безбеднија складишта и ефикаснији транспорт исте.

ХЕМИЈА: КЉУЧ ЗА ЕКО-ЕФИКАСНО ЕНЕРГЕТСКО СНАБДЕВАЊЕ

Данашње енергетске прогнозе показују да ће растуће становништво, али и генерални просперитет великог броја људи до 2050. довести до 50 одсто веће потребе за енергијом него што је данас случај. Сигурни, приступачни, и еколошко прихватљиви енергетски извори глобална су брига свих.

Усвајајући мере за повећање извора и енергетске ефикасности, као и стварање унапређених производних процеса, Европска хемијска индустрија смањује свој свеукупни утицај на животну средину. Иновације и нове технологије у хемијској индустрији доприносe развоју друштва у целини. Добар пример је SusChem – технолошка платформа за одрживу хемију, коју су 2004. покренули Европски савет хемијских индустрија (Cefic) и Европска асоцијација за биоиндустрије, а одобрена је од стране Европске комисије. Они раде на подизању еколошких иновација у хемијској индистрији. Акције ове иницијативе се могу посматрати у две одвојене групе у погледу мера које се предузимају за повећање одрживости: мере којима се повећава одрживост у индустрији (ефикаснија употреба енергије), као и оних мера које су од користи за целокупно друштво.

Употребом нанотехнологија, цео сектор је усмерен ка давању решења проблема ремедијација окружења, праћења животне средине и ефикаснијој употреби извора. Хемијска индустрија је примарни снабдевач материјалима који чине глобалну економију енергетски ефикаснијом, и која омогућава развој новог, обновљивог енергетског тржишта. 

Хемијске компаније имају значајну могућност да унапреде ефикасност ових операција. На пример, Европске хемије компаније су смањиле укупну емисију гаса стаклене баште за скоро 30 одсто у периоду између 1990 и 2005, упркос расту производње од 60 одсто, док су Јапанске хемијске компаније смањиле јединичну енергетску употребу за 83 одсто у периоду од 1990 до 2010. 

Хемија је кључни покретач у развоју нове енергетске технологије управо због тога што дозвољава да се амбициозни циљеви постигну на финансијски доступан начин. Енергетска ефикасност је тема једнако важна како за индустрију тако и за друштво у целини: оно што је неопходно је широка друштвена и политичка прихватљивост када је инвестирање у инфраструктуру и употребу технологије и технолошких иновација. Нова научна знања из ових области представљају основу креативних решења.

Истражите друге текстове:


Grb Republike Srbije
ecsite nsta eusea astc

ЦПН
Улица краља Петра 46
11000 Београд
Република Србија
+381 11 24 00 260
centar@cpn.rs