В египетском городе Шарм-эль-Шейх состоялся двухнедельный глобальный форум ООН по изменению климата ­(COP-27) c участием делегаций от 170 государств мира. Одна из актуальных проблем повестки дня – пути реализации производства «чистой» энергии при помощи различных возобновляемых источников.

В рамках форума 11 ноября объявлен как День декарбонизации, что подчёркивает растущую актуальность сдерживания и минимизации выбросов в атмосферу двуокиси углерода. В этой связи основное внимание участников форума было сконцентрировано на проблемах технологического обновления наиболее энергоёмких производств, особенно в нефтегазовом комплексе, металлургии и производстве стройматериалов, прежде всего цемента. В докладе Генерального секретаря Антониу Гутерриша, направленном делегатам Второго комитета ООН в преддверии COP-27, подчёркнуто, что сегодня перед человечеством стоит задача – обеспечить каждого жителя планеты доступом к чистой энергии и сдержать стремительное глобальное потепление. При этом считается, что для решения этой задачи необходимо взять на вооружение возобновляемые источники энергии. Генеральный секретарь ООН предложил развитым и развивающимся странам заключить «Пакт климатической солидарности», который позволит сдерживать стремительное глобальное потепление.

На сегодняшний день 122 государства мира присоединились к глобальной инициативе по снижению утечки в атмосферу метана по меньшей мере до 30 процентов к 2030 году. «Глобальное метановое обязательство» было выдвинуто во время 26-й сессии климатической конференции ООН в ноябре 2021 года, состоявшейся в г.Глазго. Президент Туркменистана Сердар Бердымухамедов в своём выступлении в качестве руководителя делегации заявил о высокой заинтересованности и готовности детально изучить проект с целью рассмотрения возможности участия Туркменистана в его реализации. Также было отмечено, что наша страна планирует добиться в среднесрочной перспективе нулевого роста выбросов парниковых газов начиная с 2030 года, а в долгосрочной перспективе – ежегодного значительного их снижения.

Председатель Халк Маслахаты Милли Генгеша Туркменистана Гурбангулы Бердымухамедов в рамках своего посещения Японии 27 сентября 2022 года встретился с руководителями ведущих компаний, а также с заведующим японского сектора Туркмено-японского комитета по экономическому сотрудничеству. Говоря о целесообразности обновить «Дорожную карту» сотрудничества в сфере инфраструктуры в Туркменистане, Аркадаг особое внимание обратил на актуальность изучения японского опыта в «зелёной» и водородной энергетике и создании современных высокотехнологичных производств, ориентированных на выпуск конкурентоспособной продукции. На Глобальном форуме ООН высокого уровня по добывающей промышленности Туркменистан предложил приступить к разработке Стратегии ООН, нацеленной на осуществление мер по развитию низкоуглеродной энергетики. Другое предложение касалось создания под эгидой ООН международной «Дорожной карты» по развитию водородной энергетики в качестве одного из приоритетных и перспективных направлений в мировом ТЭК.

Как было заявлено во время выступления делегации нашей страны на 77-й сессии Генассамблеи ООН, Туркменистан ведёт подготовительную работу для учреждения в Ашхабаде Регионального центра по климатическим технологиям для стран Центральной Азии. В данном процессе принципиальное значение имеют позиции Туркменистана в вопросах адаптации и смягчения последствий изменения климата, представленные во время COP-26, а также рассмотренные в ходе многосторонних консультаций в рамках Климатической конференции в Бонне в июне 2022 года. В качестве ключевых законодательных платформ в этой области стали Национальная стратегия об изменении климата, Национальная стратегия по развитию возобновляемой энергетики до 2030 года и новый Закон Туркменистана «О возобновляемых источниках энергии».

На фоне растущей озабоченности международной общественности нарастанием рисков для глобального климата ряд ведущих научно-экспериментальных центров мира обращает внимание на потенциал Каракумов. По некоторым данным, Каракумы своей общей площадью более 350 тысяч квадратных километров превышают территорию таких государств, как Великобритания, Италия или Норвегия.

При этом весьма примечательно, что по мере усиления дискуссий по сокращению выбросов метана из нефтегазовых месторождений и борьбы против опустынивания некоторые инновационные идеи придают уверенность в позитивном потенциале Каракумов по разработке энергоисточников.

В своё время английский путешественник А.Бернс написал так о Каракумах: «Другие пустыни ничтожны по сравнению с этим беспредельным океаном песков». Известный писатель Андрей Платонов в своём очерке «Горячая Арктика» писал, что «туркменский народ далеко ещё не овладел своей родиной: он живёт лишь по «берегам» песчаного океана».

Так в чём же привлекательность Каракумов? Речь идёт прежде всего об обычном песке. Парадокс в том, что тот же самый «беспредельный океан песков» оказывается способен генерировать мощный поток «чистой» энергии, а точнее – электричества, не прибегая при этом к сверхдорогим технологиям. В этом плане стоит взглянуть на опыт ряда стран Европейского Союза, которые проявляют высокую заинтересованность в расширении научно-технологического и инновационного партнёрства с Туркменистаном.

Одним из конкретных примеров для обмена опытом может стать энергетический объект, расположенный на западе приполярной Финляндии. Здесь, в городке Ватаянкоски, в 270 км к северо-западу от столицы Финляндии Хельсинки, четыре молодых инженера-энтузиаста спроектировали и ввели в эксплуатацию электростанцию, где главным энергоаккумулирующим и энергогенерирующим элементом является обычный песок.

Электростанция Ватаянкоски является домом для первой в мире песчаной батареи промышленного масштаба. Полностью заключённая в стальной контейнер высотой 7 м батарея состоит из 100 тонн низкосортного строительного песка, двух труб централизованного теплоснабжения и вентилятора. Песок становится батареей после того, как он нагревается до 600°C с помощью электроэнергии, вырабатываемой ветряными турбинами и солнечными панелями в Финляндии. Возобновляемая энергия приводит в действие нагреватель сопротивления, который нагревает воздух внутри песка. Внутри батареи этот горячий воздух вентилятором циркулирует вокруг песка через теплообменные трубы.

Песок окружён толстой изоляцией, поддерживающей температуру внутри батареи на уровне 600°C, даже когда снаружи мороз. «Мы не хотим терять тепло – средняя зимняя температура в Канкаанпяа ниже 0°C», – говорит Вилле Кивиоя, ведущий научный сотрудник Polar Night Energy, который следит за работой батареи в режиме онлайн.

Аккумулятор хранит 8 МВт/ч тепловой энергии при полном заряде. Когда потребность в энергии возрастает, батарея разряжает около 200 кВт мощности через теплообменные трубы: этого достаточно, чтобы обеспечить отопление и горячее водоснабжение около 100 домов и общественного бассейна в Канкаанпяа, дополняя электроэнергию из сети. Аккумулятор заряжается ночью, когда цены на электроэнергию ниже.

По словам Кивиоя, эта система не требует особого обслуживания. Компания использует дешёвый некачественный песок, отвергнутый строителями, вместо высококачественного речного песка, который в огромных количествах используется для строительства, что приводит к глобальному дефициту. «Трубы теплообмена и песок не изнашиваются. Вентилятор – единственная движущаяся часть, и при необходимости его легко заменить», – говорит Кивиоя.

Песок является очень эффективной средой для сохранения тепла в течение длительного периода времени, сохраняя энергию в течение нескольких месяцев. Есть и другие преимущества. Песок имеет очень долгий срок службы: он может нагреваться и остывать сколько угодно раз. «Через некоторое время он станет более плотным, поэтому потребуется меньше места. В этот момент мы можем добавить больше песка», – подчёркивает Кивиоя.

Изучая и совершенствуя финский опыт, молодые туркменские учёные и экспериментаторы могут пойти ещё дальше, используя жар каракумских песков для выработки электричества. О перспективности данной идеи свидетельствуют публикации ряда туркменских учёных. В частности, доказано, что Туркменистан обладает не только колоссальными запасами углеводородного сырья, но и неисчерпаемыми запасами природной возобновляемой энергии. Некоторые расчёты свидетельствуют, что среднегодовая интенсивность солнечной радиации составляет 600 ватт на квадратный метр, что сопоставимо с около 14 миллиардов кВт/ч производительности от одной солнечной фотоэлектрической станции с активной площадью в несколько десятков квадратных километров.

Согласно исследовательским расчётам территория Туркменистана имеет благоприятные климатические условия для использования солнечной энергии. Технический потенциал низкопотенциальной энергии Солнца на территории нашей страны, выраженный в тоннах условного топлива, эквивалентен 1,4×10⁹ тонн у.т. в год, или примерно 4×10¹⁵ кДж. Продолжительность солнечного излучения составляет в среднем 2000–3000 часов в год. Количество солнечной энергии в самом солнечном месяце года – июле, приходящееся на 1 кв. метр горизонтальной поверхности, находится в диапазоне от 6,4 до 7,5 кВт/ч в день. Использование солнечной энергии в данных районах может иметь важное хозяйственное значение.

В рамках проекта ПРООН/ГЭФ «Эффективное использование энергии и возобновляемые источники энергии для устойчивого управления водным хозяйством в Туркменистане» в ряде отдалённых селений Ахалского велая­та установлена система солнечного энерго­снабжения для перекачки и очистки воды в пустынной местности, рассчитанной на обеспечение около 1200 жителей. 

Вышеприведённые примеры свидетельствуют об эффективности использования солнечных фотоэлементов. Но при этом разработка вопроса извлечения электричества при помощи обычного песка только зарождается как перспективное направление и ждёт новых открытий.

Пустыня – это не только природная «жаровня». При более глубинном изучении из её недр можно извлечь и достаточно много прохлады, и не только ночью, но и в дневное время. Одним из перспективных направлений для учёных и инженеров-экспериментаторов может стать реализация парадоксальной на первый взгляд идеи об охлаждающем эффекте Каракумских барханов. Это связано с тем, что на «дне песчаного океана» Каракумов аккумулировано существенное количество влаги, что обуславливает сохранение значительной разницы температуры по сравнению с поверхностью пустыни.

Источник - https://www.newscentralasia.net/2022/11/24/karakumskiye-dyuny-akkumulyatory-chistoy-energii/