Preprint #010-001-22. Александр Леонидович Гусев. КОНЦЕПЦИЯ МЕЖДУНАРОДНОГО НАУЧНОГО ФОРУМА -WCAEE-ICEEC-2022
Научная Концепция Конгресса основывается на применении технологий энергосбережения, технологий захвата парниковых газов и технологий альтернативной энергетики для улучшения экологии и сохранения климата Земли.
Альтернативная энергетика трактуется как применение одного или нескольких экологически чистых возобновляемых и невозобновляемых источников энергии для генерации, хранения, транспортировки и применения универсального энергоносителя - водорода.
Для обеспечения безопасности человеческой цивилизации в ближайшей десятилетке (2021-2031 гг) необходимо обеспечить модернизацию энергетической отрасли в соответствии с концепцией энергоперехода на экологически чистую энергетику.
Значимость проблемы энергоперехода для обеспечения климатической, экологической, энергетической и экономической устойчивости усугубляется прогнозируемой динамикой развития энергопотребления, обусловленной ростом населения в мире (по оценкам ООН, до почти 10 млрд. чел. к 2050 г.) и экономики (по данным PwC, глобальный ВВП почти утроится к этому году).
В ходе работы Конгресса будут представлены доклады с анализом работ по энергосбережению, утилизации отходов, технологиям чистки окружающеей среды, технологиям захвата метана и диоксида углерода, изменению климата, технологиям альтернативной энергетики, включая водородную экономику.
Современная позиция научного сообщества, занимающегося сохранением климата и экологии базируется именно на вышеперечисленных постулатах.
В резолюции ООН резюмировалось, что деятельность человека может изменить глобальные климатические модели, угрожая нынешнему и будущим поколениям потенциально серьезными экономическими и социальными последствиями.
Непрерывный рост атмосферных концентраций "парниковых" газов может привести к глобальному потеплению с последующим повышением уровня моря, последствия которого могут быть катастрофическими для человечества, если не будут приняты своевременные меры на всех уровнях.
Тем не менее, развитие ситуации загрязнения воздушной среды приняло характер сложившегося поступательно-детерминированного процесса с угрозой нанесения непоправимого глобального вреда климату, экологии, флоре и фауне, прибрежным районам по всей планете.
В последнее время на уровне руководителей государств и ООН предпринимаются решительные шаги по оценке глобальных процессов, обусловненных промышленной деятельностью человечества.
На основе частных исследований и рекомендаций, а также государственных и глобальных на уровне ООН рождаются новые глобальные меморандумы и соглашения: Рамочная конвенция по изменению климата (США, Нью-Йорк, 1992), Киотский протокол к рамочной конвенции организации объединенных наций об изменении климата (Япония, Киото, 1998), Марракешские договоренности к киотскому протоколу (Маракеш, Морокко, 2001), Найробийская рабочая программа РКИК ООН по воздействиям, уязвимости и адаптации к изменению климата (Найроби, 2006), Меморандум Столетия (Россия, конгресс WCAEE-2006, 2006), Балийская дорожная карта (Бали, 2007), Копенгагенское соглашение (Дания, 2009), Дурбанская Платформа (ЮАР, 2010), Канкунские соглашения (Мексика, 2012), Дохинская поправка к Киотскому протоколу (Катар, 2012), Парижское соглашение (Франция, 2015), соглашение в Катовице (Польша, 2018).
Необходимо отметить, что важной движущей силой для развития международных коллабораций на основе юридически значимых соглашений являются судебные иски в развитых странах, где судебные разбирательства по нанесенному вреду не ограничиваются рамками ограничений, связанных с отсутствием ответа от стихии. Однако, именно эти судебные дела все чаще становятся генератором все новых международных соглашений, создающих не только основы международных конвенций, но финансовых фондов для снижения негативных последствий стихии и внедрению технологий адаптации. Важную роль играют и страховые компании, которые порой принимают решеният о выплатах через судебные разбирательства.
Необходимо сообща разрабатывать методы и инструменты, анализировать данные и наблюдения, участвовать в работе по моделированию климата, в работке сценариев и их детализации, уметь оценивать связанные с климатом риски и чрезвычайные ситуации, обмениваться социально-экономической информацией, участовать в адаптационном планировании и практиках, проводить совместные исследования, разрабатывать технологии для адаптации для всех, участвовать в исследованиях по диверсификации экономик помогать в этих процессах и использовать результатыво благо укрепления цивилизации всей планеты.
Важно создать мощную инструментальную базу на основе мощного суперкомпьютера для сообщества климатологов для моделирования глобальных процессов, подобие в сообществе физиков ЦЕРН в Швейцарии, изучающих глобальные проблемы в микромире.
Россия. Премьер-министр РФ Михаил Мишустин провел совещание по адаптации российской экономики к глобальному энергопереходу. Базой подготовки станет постулат о постепенном падении мирового спроса на нефть, газ и уголь, основных на сегодня статей экспортных доходов. «Мировая экономика нацелена на постепенный переход к низкоуглеродной энергетике. И это уже новая реальность. Нужно готовиться к поэтапному сокращению использования традиционных видов топлива – нефти, газа, угля. Повышать энергоэффективность. Развивать альтернативную энергетику. Строить соответствующую инфраструктуру», — отметил премьер министр. Правительство ставит перед министерствами две главные цели: сделать РФ лидером глобального энергоперехода и сформировать собственную повестку этих процессов в мировой дискуссии.
При этом энергопереходе Россия несет моральную ответственность за тех, кому поставляла традиционные источники энергии и, вероятно, будет корректировать процесс сокращения поставок симбатно трендам энергоперехода каждой из стран – потребителей. Большая роль в глобальной концепции энергоперехода отводится универсальному энергоносителю – водороду. В совокупности, оценки европейских инвестиции в «зеленый» водород к 2050 г. варьируются в диапазоне €180-470 млрд.
Если инвестиции в технологии производства «зеленого» водорода будут столь же успешными как в ветровую и солнечную генерацию, то себестоимость его производства может сократиться до $0,7-1,6/кг к 2050 г.
В этом случае полная приведенная стоимость производства электроэнергии (LCOE) из него будет сопоставима с аналогичным показателем для природного газа, что, безусловно, усилит межтопливную конкуренцию за долю в мировом энергобалансе.
Европейский Союз. В энергетической концепции Евросоюза, а также заявлениях представителей США, речь идет о создании системы водородного транспорта: «Вокруг этого ходят десятилетиями, и последнее разумное, что было придумано — это превращение водорода в метан.
Второй вариант — это производить из него метанол. Данная технология позволяет уйти от топливных элементов и перейти к метиловому топливу. Кроме того, в существующие газопроводы можно добавлять к природному газу часть водорода.
Общий объем производства водорода в мире в настоящее время оценивается различными источниками в 55-70 млн тонн, причем совокупные среднегодовые темпы его роста за последние 20 лет невысоки - около 1,6%.
Более 90% водорода производят на месте его потребления (так называемый кэптивный продукт), и менее 10% поставляют специализированные компании, работающие на рынке промышленных газов (Air Liquide, Linde, Praxair Inc. и др.).
Сегодня в качестве сырья для производства водорода доминируют углеводороды. Более 68% водорода получают сейчас из природного газа, 16% из нефти, 11% - из угля и 5% - из воды с помощью электролиза.
Это объясняется сравнительной дешевизной производства из углеводородов – по различным оценкам, себестоимость водорода из природного газа пока в 2-5 раз ниже, чем при электролизе.
Огромная энергия сосредоточена в море, как в глубинах, так и на поверхности. Среднюю для океанических волн энергию оценивают величиной 50 кВт на погонный метр. Подсчитано, что с учетом неизбежных потерь использование энергии волн, например, у побережья Англии дало бы 120 ГВт энергии, что превышает суммарную мощность электростанций страны. Важным направлением в транспорте являются пневмотранспортные средства, в том числе, и на криогенном унитарном топливе.
2. Основная цель Конгресса - объединение ученых, инженеров, бизнесменов, юристов, экономистов для оценки всех имеющихся у человечества инструментов и научно-технического задела для решения глобальных задач по сохранению климата Земли и экологии.
3. Основное направление Конгресса - мониторинг и сохранение климата Земли, экологии при помощи технологий альтернативной энергетики и улавливания парниковых газов (метана, углекислого газа и др.), а также внедрения новейших технологий энергосбережения, утилизации энергии и отходов.
4. Основные задачи конгресса: 1) анализ и обсуждение возможностей мониторинга окружающей среды современными средствами и прогноз создания новейших инструментов глобального мониторинга планеты, 2) анализ и обсуждение причин изменения климата и экологии, 3) анализ и обсуждение технологий альтернативной энергетики, включая водородные технологии, 4) анализ и обсуждение новейших технологий утилизации энергии и отходов.
5. Ожидаемые основные результаты Конгресса:
1) Определение наиболее действенных инструментов для сохранения климата Земли и экологии,
2) Определение научно-технического задела, ближние и дальние перспективы создания глобальных инструментариев для гармонизации жизнедеятельности, производственных сил, повышения качества жизни на Земле человеческой цивилизации с сохранением флоры и фауны,
3) Продвижение новых зарегистрированных технологий для сохранения климата и экологии с целью инвестирования важнейших инструментов на основе крупных проектов.
4) Определение наиболее эффективных и рациональных путей производства энергии.
5) Определение наиболее эффективных и рациональных путей использования водородных технологий для производства энергии.
6) Обмен информацией по направлениям сотрудничества.
7) Обсуждение возможностей по осуществлению совместных проектов на международном уровне.
8) Демонстрация достижений научно-исследовательских организаций, промышленных предприятий в области водородных технологий для производства энергии.
9) Будет заслушано и опубликовано не менее 350 научных докладов в виде печатных научных статей и обзоров по актуальным вопросам климатической повестки, альтернативной энергетики, включая водородную энергетику, экологические аспекты.
10) Будет переиздано а переводной версии в IJHE (Elsevier), Applied Solar Energy (Springer), Solar Energy (Elsevier) не менее 350 статей.
11) В ходе работы Конгресса будет проведен обмен информацией по направлениям международного сотрудничества; обсуждение возможностей по осуществлению совместных проектов на международном уровне; демонстрация достижений научно-исследовательских организаций и промышленных предприятий в области водородных технологий для производства энергии.
WCAEE-ICEC-2022 (Первое мероприятие Конгресса, 20.06.2022 - 22.06.2022)
6.1. Климат Земли и дестабилизирующие негативные факторы
6.2. Экология районов Земли и основные негативные факторы
6.3. Парниковые газы, планетарный мониторинг, генезис глобального потепления.
6.4. Технологии альтернативной энергетики (совокупность возобновляемых и экологически чистых невозобновляемых источников энергии для получения универсального энергоносителя водорода и электроэнергии)
6.5. Технологии утилизации энергии и отходов
6.6. Технологии энергосбережения
6.7. Термодинамический и эксергетический анализ в альтернативной энергетике
6.8. Инновационные решения для сохранения климата Земли и экологии
6.9. Проблемы сохранения здоровья в условиях изменяющегося климата и экологии
6.10. Водородная цивилизация и водородные технологии
6.10.1 Проблемы солнечно-водородной энергетики
6.10.2. Ветро - водородная энергетика
6.10.3. Морская энергетика (энергия волн и морских течений) для получения водорода
6.10.4. Энергия приливов и отливов для получения из морской воды редких элементов, а также водорода, кислорода, хлора
6.10.5. Термоградиентная энергетика для выработки водорода
6.10.6. Проблемы получения водорода с учетом аспектов экологической чистоты
6.10.6.1. Проблемы и целесообразность получения бурого водорода (из бурого угля)
6.10.6.2. Проблемы и целесообразность получения серого водорода (из нефти и газа)
6.10.6.3. Проблемы получения голубого водорода
6.10.6.4. Проблемы получения бирюзового водорода
6.10.6.5. Проблемы получения зеленого водорода
6.10.6.6. Проблемы получения желтого (оранжевого водорода)
6.10.7. Проблемы ядерно-водородной энергетики. Проблемы термоядерной энергетики. Программа ИТЕР.
6.11. Новые энергетические концепции и подходы
6.12. Необходимость и проблемы энергоперехода
6.13. Технологии улавливания атмосферного метана и из мест дегазации
6.14. Технологии улавливания атмосферного диоксида углерода
6.15. Биотехнологии для переработки отходов:
6.15.1. Анаэробная биоконверсия отходов (темновая ферментация и метаногенное сбраживание)
6.15.2. Термохимические способы конверсии отходов
6.15.3. Микробиологические способы переработки отходов
6.15.4. Анаэробная биоконверсия отходов
6.15.6. Биогитан (смесь водорода и метана при анаэробной биоконверсии)
6.16. Принципиально новые экологически чистые транспортные средства и экологически чистые топлива
6.17. Проблемы получения аммиака, его транспортировки и применения
6.18. Проблемы экологии в мегаполисах, умные города и поселки, проблемы рекуперации энергии
6.19. Проблемы сохранения лесов и болот. Космический мониторинг государственных обязательств
6.20. Проблемы экологии атмосферы, экологии водной среды, экологии литосферы, почв
6.21. Проблемы современных региональных и глобальных энергосистем, автономные энергосистемы
6.22. Проблемы юридического регулирования в области климата и экологии
6.23. Новые технологии борьбы с техногенными пожарами и эндогенными пожарами. Пожары и дегазация метана.
6.24. Деятельность и эффективность климатических межправительственных соглашений и договоров
WCAEE-IFSSEHT-2020 и WCAEE-IFSSEHT-2022
6,25 Технологии получения водорода
6.26 Методы транспортировки водорода
6.27. Технологии хранения водорода
6.29.1 Топливные элементы, виды, технологии изготовления и вопросы эксплуатации.
6.30. Катализ в водородной энергетике.
6.31. Транспортные средства на водороде.
6.32. Водородные заправочные станции. История и перспективы развития.