Сегодня 21 июля 2026
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Теги → электричество

Солнечная энергетика страдает от угольных ТЭС, установили учёные

Из-за загрязнения воздуха от угольных электростанций снижается эффективность солнечных панелей, установили исследователи из Китая, Великобритании и Австралии. Только в 2023 году аэрозольное загрязнение уменьшило выработку энергии на солнечных электростанциях на 5,8 %, что соответствует 111 ТВт·ч.

 Источник изображения: Andreas Gücklhorn / unsplash.com

Источник изображения: Andreas Gücklhorn / unsplash.com

Учёные проанализировали показатели работы более 140 тыс. солнечных электростанций по всему миру, подключив данные со спутников и алгоритмы машинного обучения — как выяснилось, из-за аэрозолей за год теряется до трети солнечной генерации, которую дают новые мощности. Основными виновниками исследователи считают угольные ТЭС, которые дают выбросы диоксида серы (SO2) — эти частицы поглощают и рассеивают солнечное излучение, в результате чего панелей достигает меньшее количество света; дополнительный эффект оказывают оксиды азота, углеродные аэрозоли и мелкодисперсная пыль.

В 2023 году в Китае были выработаны 793,5 ТВт·ч солнечной энергии, а потери из-за аэрозольного загрязнения составили 61,3 ТВт·ч — половину от показателя по всей Земле; в результате китайская солнечная генерация сократилась на 7,7 %. Интересно, что при таких высоких показателях Китай ежегодно сокращает потери солнечной энергии — с 2013 по 2023 годы средний темп снижения составил 1,4 % ежегодно. В стране ужесточаются экологические требования к электростанциям, отмечается крупномасштабная модернизация мощностей в соответствии со стандартами ультранизких выбросов.

США теряют из-за аэрозолей лишь 3,1 % солнечной выработки — здесь ниже уровень загрязнения, а география угольных и солнечных электростанций совпадает реже. В Китае же они часто соседствуют, в том числе в пустынных западных регионах, которые активно осваиваются под возобновляемые источники энергии. Если принять в расчёт не только аэрозольные выбросы ТЭС, но и погодный фактор, потери солнечной энергетики за 2023 год составили 515 ТВт·ч при общей генерации 1911 ТВт·ч в этом сегменте. По мере роста спроса на электроэнергию значение этого фактора будет расти, предупреждают учёные. До 2027 года среднегодовой рост мирового потребления энергии составит 4 % из-за технологий ИИ, промышленности и электрификации транспорта. Многие страны до сих пор рассматривают угольную энергетику как резервную, считая ветровую и солнечную генерацию нестабильными источниками.

Matter получит интеграцию с OpenADR — умный дом поможет экономить электроэнергию и платить меньше

Разработчики стандартов OpenADR и Matter решили объединить усилия, чтобы упростить взаимодействие умных бытовых приборов в электросетью. Matter выступает самым популярным стандартом умного дома, а стандарт OpenADR используется поставщиками электроэнергии.

 Источник изображения: csa-iot.org

Источник изображения: csa-iot.org

Совместный проект поможет устройствам умного дома взаимодействовать с электросетью без участия пользователя. На уровне потребителя это означает оптимизацию потребления энергии — некоторые поставщики предлагают схемы регулирования спроса в реальном времени, при которых потребители платят меньше, и обеспечивается стабильное снабжение в загруженных системах.

Один из потенциальных вариантов использования интеграции OpenADR и Matter — домашние зарядные устройства для электромобилей. Получив возможность напрямую взаимодействовать с поставщиками, эти станции смогут включаться в моменты активации сниженных тарифов — сейчас владельцы электромобилей нередко вынуждены заряжать их на дому только в нерабочее время.

Нововведение окажется полезным только для энергоёмких приборов, которые при поддержке поставщиком OpenADR могут подключаться через устанавливаемые блоки управления спросом. Стандарт Matter позволит обходиться без дополнительного оборудования, потому что эта технология будет встроена в сами эти приборы. Сроки реализации проекта разработчики OpenADR и Matter не уточнили.

Учёные обнаружили квантовый эффект, который потенциально сможет питать микросхемы прямо из воздуха

Международная группа учёных обнаружила процесс, который может позволить преобразовывать электрические сигналы в пригодный для питания электроники ток без громоздких компонентов. Авторы предупреждают, что заменить батареи или электросеть эффект пока не способен, но со временем сможет питать автономные чипы и датчики.

 Источник изображения: israel palacio / unsplash.com

Источник изображения: israel palacio / unsplash.com

Результаты исследования нелинейного эффекта Холла (NLHE) на полупроводнике теллуриде висмута (англ. — bismuth telluride) были опубликованы в феврале 2026 года в журнале Newton. Классический эффект Холла порождает напряжение поперёк проводника, перпендикулярно направлению тока. NLHE — его относительно новая разновидность, которая возникает, когда два перпендикулярных тока создают напряжение, и в отличие от классического ведёт себя одинаково при движении вперёд и назад по времени. Это свойство физики называют «симметрией обращения времени».

Исследователи предполагают, что NLHE обеспечивает эффективный сверхбыстрый метод преобразования токов и может оставаться устойчивым при комнатной температуре, если применять механизмы управления рассеянием, пояснила в электронном письме одна из авторов исследования Сюэянь Ван (Xueyan Wang). По её словам, эффект мог бы со временем питать маломощную электронику — например, детекторы напряжения и высокочастотные выпрямители — и наиболее применим к материалам толщиной в один атом, для нерегулярного зондирования, хранения данных или несложных вычислений.

Питать электросеть NLHE не сможет, ведь для этого нужны высокая мощность, низкая стоимость и стабильность. «Более реалистичный сценарий таков: NLHE может стать полезной вспомогательной технологией для распределённой самопитающейся электроники и автономных микросистем, а не заменой батарей или традиционной сетевой инфраструктуры», — сказала Ван. Потенциал эффекта она просит не преувеличивать: зафиксированные значения «по-прежнему остаются относительно слабыми во многих материальных системах», а перепады температуры подавляют сигнал.

Чтобы продвинуться дальше демонстрационных прототипов, исследователям предстоит снизить рассеяние эффекта и создать более совершенные материалы, которые позволят приборам стабильно работать при комнатной температуре. Физиков, впрочем, открытие воодушевляет: наука всё лучше понимает, как вещество ведёт себя на квантовом уровне. Если повезёт, это понимание поможет человечеству сэкономить энергию.

Нетоксичное и дармовое: учёные создали пьезоэлектрический материал для выработки электричества в движении

Группа британских учёных создала перспективный пьезоэлектрический материал для выработки электричества в движении. Материал не содержит токсичный свинец, присутствующий в современных материалах такого же назначения, а также может быть синтезирован при комнатной температуре.

 Источник изображения: ИИ-генерация Grok 4.1/3DNews

Источник изображения: ИИ-генерация Grok 4.1/3DNews

Учёные из университетов Оксфорда (Oxford), Бристоля (Bristol) и Бирмингема (Birmingham) разработали интересный во всех смыслах пьезоэлектрический материал на основе йодида висмута — неорганической соли с низкой токсичностью, который эффективно преобразует механическое движение в электричество и при этом не содержит свинец. Этот гибридный материал, сочетающий органические и неорганические компоненты, проявил высокую чувствительность к деформации, мягкость и долговечность, не уступив по производительности традиционным керамическими материалам на основе свинца, таким как PZT (цирконат-титанат свинца, содержащий 60 % свинца).

В отличие от PZT, требующего обжига при температурах до 1000 °C, новый материал синтезируется при комнатной температуре, что упрощает производство и снижает энергозатраты. Его ключевой особенностью является контролируемая структурная нестабильность, возникающая за счёт взаимодействия органических и неорганических составляющих, когда галогенные связи позволяют регулировать симметрию и усиливать пьезоэлектрический отклик. Тем самым это открытие открывает путь к экологически чистым технологиям на растущем рынке пьезоэлектриков, который, по прогнозам, превышает $35 млрд.

Открытие подтверждено детальным анализом материала на атомном уровне с привлечением синхротрона и ядерного магнитного резонанса (ЯМР) для изучения динамики структуры. Материал проявляет выдающийся пьезоэлектрический эффект, аналогичный коммерческим аналогам, но без вредных примесей. Открытие будет иметь далеко идущие последствия для развития сенсоров, носимой электроники, самозаряжающихся устройств, прецизионных актуаторов (например, в автофокусе камер и насосах струйных принтеров), а также в системах по сбору энергии в фитнес-трекерах, умной одежде и автомобильных подушках безопасности. Весь наш мир и человек постоянно находятся в движении и извлечение дармовой энергии из этой работы — правильный путь.

Учёные смогли точно направлять передаваемое по воздуху электричество — с помощью ультразвука

Электричество хаотично, и обычно его использование приходится ограничивать проводами и цепями. Однако международной группе учёных из Европы и Канады удалось точно направлять электрические искры в воздухе и даже заставить их огибать препятствия с помощью ультразвуковых волн. Детальная информация о проделанной работе опубликована в журнале Science Advances.

 Источник изображения: newatlas.com

Источник изображения: newatlas.com

В новом исследовании учёные из Хельсинского университета, Университета Наварры и Университета Ватерлоо продемонстрировали способ управления передаваемыми по воздуху электрическими искрами. Представленная технология позволяет направлять искры настолько точно, что они могут огибать препятствия и достигать определённых точек на каком-либо материале, даже если он не обладает электропроводностью.

«Мы наблюдали это явление более года назад, после чего нам потребовались месяцы, чтобы взять его под контроль, и ещё больше времени, чтобы найти объяснение», — сказал Асьер Марзо (Asier Marzo), один из участников исследования.

Хитрость заключается в использовании ультразвуковых волн. Дело в том, что звуковые волны на таких частотах создают давление воздуха, достаточное для обеспечения левитации крошечных объектов. В данном случае волны не стимулируют само электричество, а лишь формируют траекторию его движения. При образовании искры воздух вокруг неё нагревается. Более тёплый воздух расширяется, из-за чего снижается его плотность. Поскольку электричество лучше проходит через воздух с меньшей плотностью, искра движется именно в этом направлении. Ультразвуковые импульсы позволяют перемещать более тёплый воздух с меньшей плотностью, который, в свою очередь, задаёт направление для движения электричества.

Исследователи протестировали технологию с помощью пары ультразвуковых излучателей, окружающих точку, в которой с помощью катушки Теслы генерируется искра. При включении ультразвука искра превращается из древовидной формы в единую линию, которую можно направить в нужную сторону, физически перемещая излучатель или регулируя мощность ультразвука. Учёным удалось направлять искры таким образом, чтобы они попадали на определённые электроды и избегали другие, что помогло обеспечить контролируемое переключение в беспроводных цепях.

«Я в восторге от возможности использования очень слабых искр для создания контролируемых тактильных ощущений в руке и, возможно, создания первой бесконтактной системы Брайля», — заявил один из авторов исследования, Джозу Ирисарри (Josu Irisarri).


window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
«Кронус вновь будет наш»: новый трейлер Warhammer 40,000: Dawn of War 4 показал возвращение некронов 19 мин.
РТК-ЦОД запустил облачный мониторинг качества каналов связи для 20 тысяч объектов заказчиков «Ростелекома» 2 ч.
Anthropic выплатит авторам $1,5 млрд за «пиратскую библиотеку» для обучения Claude 3 ч.
Слухи: многострадальный ремейк Star Wars: Knights of the Old Republic скоро выйдет из тени 4 ч.
Activision подтвердила, когда пройдёт открытая «бета» Call of Duty: Modern Warfare 4 — подробности тестирования 4 ч.
ИИ-трафик на сайты СМИ и электронной коммерции удвоился 5 ч.
Apple за полгода опубликовала в App Store почти столько же приложений, сколько за весь 2025 год — во всем «винят» вайб-кодинг 8 ч.
В США задумались о запрете китайских открытых ИИ-моделей, включая нашумевшую Kimi K3 12 ч.
В популярном архиваторе 7-Zip нашли опасную лазейку для вирусов — обновиться придётся вручную 13 ч.
Календарь релизов — 20–26 июля: ZeroSpace, Avatar Legends: The Fighting Game и Scarlet Deer Inn 14 ч.
РТК-ЦОД запустил облачный мониторинг качества каналов связи для 20 тысяч объектов заказчиков «Ростелекома» 2 ч.
США задним числом запретят гаджеты «подставных» брендов DJI 3 ч.
Внутри Cybercab нашли антенну Starlink, хотя автопилоту Tesla интернет вроде бы не нужен 3 ч.
GeForce RTX 5050, терабайтный SSD и DDR4: в «М.Видео» рассказали, какие комплектующие россияне чаще выбирают для сборки ПК 3 ч.
Эпидемия отмены запусков перекинулась на ракеты Falcon 9 — SpaceX о причинах молчит 4 ч.
Китайские власти задумались об усилении экспортного контроля в сфере ИИ-моделей и чипов 4 ч.
Intel начала новый этап сокращений сотрудников в серверном подразделении 8 ч.
Бывшего менеджера TSMC обвинили в краже секретов производства микросхем для Китая 12 ч.
Новая статья: CFET: быстрее, меньше, надёжней 13 ч.
Z.AI построила крупнейший дата-центр для ИИ исключительно на китайских чипах 14 ч.