Nýjar orkutæknilausnir eru greindar sem þarfnast hraðrar þróunar til að prófa langtímafjárfestingarhagkvæmni þeirra.
Markmiðið er að draga úr losun gróðurhúsalofttegunda og orkugeirinn, sem er stærsti framlagið, er í brennidepli viðleitninnar með fjölbreyttu úrvali af tækni til að draga úr kolefnislosun í boði.
Kjarnatækni eins og vind- og sólarorkuframleiðsla er nú víða markaðssett en nýjar hreinar orkutækni er stöðugt í þróun og kemur fram. Í ljósi skuldbindinga um að uppfylla Parísarsamkomulagið og þrýstingsins til að koma tækninni á markaðinn er spurningin hverjir af þeim sem koma fram þurfa á rannsóknar- og þróunaráherslu að halda til að ákvarða langtímafjárfestingarmöguleika sína.
Með þetta í huga hefur tækninefnd rammasamnings Sameinuðu þjóðanna um loftslagsbreytingar (UNFCCC) bent á sex nýjar tæknilausnir sem líklegar eru til að skila ávinningi á heimsvísu og segir að þær þurfi að koma á markað eins fljótt og auðið er.
Þetta eru eftirfarandi.
Tækni til að veita frumorku
Fljótandi sólarorkuver eru ekki ný tækni en nefndin segir að tækni sem er fullkomlega markaðssett og tilbúin til notkunar á háu stigi sé sameinuð á nýjan hátt. Dæmi um þetta eru bátar með flatbotni sem liggja að bryggju og sólarorkuver, þar á meðal sólarrafhlöður, flutningskerfi og inverterar.
Tveir flokkar tækifæra eru nefndir, þ.e. þegar fljótandi sólarorkusvæði er sjálfstætt og þegar það er endurbætt við eða byggt með vatnsaflsvirkjun sem blendingur. Fljótandi sólarorkusvæði er einnig hægt að hanna til rakningar með takmörkuðum aukakostnaði en allt að 25% viðbótar orkuöflun.
Fljótandi vindmyllur bjóða upp á möguleika á að nýta vindorkuauðlindir sem finnast á mun dýpri sjó en fastir vindmyllur á hafi úti, sem eru yfirleitt á 50 metra dýpi eða minna, og á svæðum með djúpan sjávarbotn nálægt ströndinni. Helsta áskorunin er akkeriskerfið, þar sem fjárfest er í tveimur megingerðum hönnunar, annað hvort neðansjávar eða með akkeri við sjávarbotninn, og báðar hafa kosti og galla.
Nefndin segir að hönnun fljótandi vindorkuvera sé á ýmsum tækniþróunarstigum, þar sem fljótandi láréttar ásar hverflar séu fullkomnari en lóðréttar ásar hverflar.
Örvandi tækni
Grænt vetni er mikið til umræðu í dag og möguleikar á notkun þess til upphitunar, iðnaðar og sem eldsneytis. Hins vegar hefur framleiðsla vetnsins mikil áhrif á losun, segir TEC.
Kostnaðurinn er háður tveimur þáttum – rafmagnskostnaði og, enn mikilvægara, rafgreiningartækjunum, sem ættu að vera knúnir áfram af stærðarhagkvæmni.
Næstu kynslóð rafhlöður fyrir mælingar og geymslu í stórum stíl, svo sem lítíum-málm í föstu formi, eru að koma fram og bjóða upp á miklar, ekki óverulegar framfarir miðað við núverandi rafhlöðutækni hvað varðar orkuþéttleika, endingu rafhlöðu og öryggi, en gera einnig kleift að hlaða hraðar, segir nefndin.
Ef tekst að auka framleiðsluna gæti notkun þeirra verið byltingarkennd, sérstaklega fyrir bílamarkaðinn, þar sem það hugsanlega gerir kleift að þróa rafknúin ökutækja með rafhlöðum með líftíma og akstursdrægni sem er sambærileg við hefðbundin ökutæki í dag.
Geymsla varmaorku til hitunar eða kælingar er hægt að útvega úr mörgum mismunandi efnum með mismunandi varmagetu og kostnaði, og að sögn nefndarinnar verður stærsta framlag hennar líklega í byggingum og léttum iðnaði.
Varmaorkukerfi í íbúðarhúsnæði gætu haft mjög mikil áhrif á köldum svæðum með lágan raka þar sem varmadælur eru minna árangursríkar, en annað lykilsvið framtíðarrannsókna eru „kælikeðjur“ í þróunarlöndum og nýiðnvæddum löndum.
Hitadælur eru vel þekkt tækni, en einnig þar sem nýjungar halda áfram að vera gerðar á sviðum eins og bættum kælimiðlum, þjöppum, varmaskiptarum og stjórnkerfum til að auka afköst og skilvirkni.
Rannsóknir sýna ítrekað að varmadælur, knúnar rafmagni með litlum gróðurhúsalofttegundum, eru kjarninn í upphitunar- og kæliþörfum, segir nefndin.
Önnur ný tækni
Önnur tækni sem skoðuð hefur verið eru loftborin vindorka og kerfi fyrir orkubreytingu úr sjávaröldum, sjávarföllum og varmaorku úr hafinu, sem geta verið mikilvæg fyrir viðleitni sumra landa eða undirsvæða en eru ólíkleg til að skila ávinningi á heimsvísu fyrr en verkfræðilegum og viðskiptalegum áskorunum hefur verið sigrast á, segir nefndin.
Önnur ný tækni sem vekur áhuga er líforka með kolefnisbindingu og -geymslu, sem er rétt að komast lengra en tilraunastigið og er í átt að takmörkuðum viðskiptalegum tilgangi. Vegna tiltölulega mikils kostnaðar samanborið við aðra möguleika til að draga úr losun gróðurhúsalofttegunda, þyrfti upptakan aðallega að vera knúin áfram af loftslagsstefnumótandi aðgerðum, þar sem útbreidd raunveruleg innleiðing gæti hugsanlega falið í sér blöndu af mismunandi eldsneytisgerðum, nálgunum um kolefnisgeymslu og geymslu (CCS) og markhópsgreinum.
—Eftir Jonathan Spencer Jones
Birtingartími: 14. janúar 2022