10 пробивни технологии на MIT за климат и енергия: батерии, ядрена енергетика и хиперскейл центрове

Честита Нова година!

Зная, че е малко късно за пожелания, но нито една нова година не започва наистина, докато не излезе новото издание на нашия списък „10 пробивни технологии“ на MIT Technology Review.

В продължение на 25 години MIT Technology Review съставя този пакет, който акцентира върху технологиите, които смятаме, че ще имат значение в бъдещето. Тази година списъкът предлага няколко особено впечатляващи и обещаващи технологии, като „възкресяване на гени“ (спомняте ли си шума около зловещите вълци от миналата година?) и комерсиални космически станции.

Разбира се, темата за климата и енергията не е пропусната: в списъка попадат натриево-йонни батерии, ядрена енергетика от ново поколение и хиперскейл центрове за данни, обслужващи изкуствения интелект. Нека разгледаме по-подробно всяка от тези технологии и какво показват те за настоящия момент на климатичните технологии.

Натриево-йонни батерии

Разказвал съм за натриево-йонните батерии в течение на години, но сега сякаш настъпи ключов момент за тази технология.

В момента литиево-йонните клетки захранват всичко от електрически автомобили (EV), телефони и компютри до огромни стационарни системи за съхранение на енергия, които подпомагат стабилността на електрическата мрежа. В същото време, изследователи и производители на батерии усилено търсят алтернатива, поради ограничената наличност на литий и волатилността на цените му през последните години.

Натриевите йонни батерии се явяват обещаващ заместител. Натрият е много по-обилен ресурс в природата от лития, което потенциално ще направи батериите по-евтини и с по-нисък риск от пожар.

Съществуват и ограничения: батериите с натриеви йони не могат да съхраняват толкова енергия в клетка, колкото литиевите им аналози. Въпреки това, това може да не е от решаващо значение при приложения като съхранение на енергия в мрежата или в по-малки електрически автомобили.

Напоследък интересът към натриево-йонните батерии бързо расте, особено от големи компании в Китай. Производството вече е започнало в значителен мащаб – например CATL обяви, че тази технология се произвежда от 2025 г.

Ядрена енергетика от ново поколение

Ядрените реактори са ключов елемент в електрическите мрежи на много страни. Масивните и мощни реактори осигуряват надеждно и непрекъснато електричество. Въпреки това, страните с най-старите и добре изградени флоти често изпитват трудности при разширяване поради високите разходи и сложността на строежа. Последните проекти са претърпели значителни закъснения и надвишаване на бюджетите.

Технологии от следващо поколение за ядрена енергетика предлагат възможност за промяна на този модел. Те биха улеснили по-бързото и по-ефикасно въвеждане на нови реактори в експлоатация.

Предложенията за бъдещето на ядрената енергетика са многообразни. Някои компании работят върху по-малки реактори, които да бъдат по-лесни за финансиране и по-бързо изграждане – тенденция, позната като „малки модулни реактори“ (SMR). Други изследват технически иновации в дизайна, като използването на алтернативни горива или охладители, които подобряват ефективността и безопасността на реакторите.

Американската компания Kairos Power беше първата получила разрешение да започне строителството на реактор от нов тип. В същото време Китай се утвърждава като основен играч в развитието на ядрени технологии, с няколко проекта на реактори от следващо поколение.

Хиперскейл центрове за данни

Това може да не изглежда директно свързано с климатичните технологии, но през изминалата година аз проследявах задълбочено влиянието на изкуствения интелект (ИИ) върху климата и околната среда, а бумът на ИИ е активно свързан с климатичните и енергийни въпроси.

Центровете за данни не са новост, но в момента се наблюдава тенденция към изграждането на изключително големи центрове, които да поддържат нарастващите изисквания на ИИ. Някои от тези съоръжения изискват мощност в порядъка на гигавати – това е еквивалентно на произведената електроенергия от цяла конвенционална ядрена централа, само за един център за данни.

Това е важен момент за инфраструктурата: нарастващият брой и размер на тези хиперскейл центрове оказва огромно въздействие върху потреблението на електроенергия, създава обществен натиск за устойчиво развитие и в крайна сметка формира част от новата глобална енергийна структура.

Интересен факт е, че нашият списък „Проломни технологии“ не се ограничава до технологии, които имат изцяло положителен ефект. Виждаме например от 2023 г. включването на масови военни дронове със сериозни етични и социални последствия.

Заключение

Новите технологии в сферата на климата и енергията, включени в нашия списък тази година, символизират важен етап на преход и иновации. От устойчива и по-евтина батерия, през усъвършенствани ядрени реактори, до центрове за данни, способни да поддържат невероятния ръст на изкуствения интелект – всички тези технологии заедно очертават бъдещето на климата, енергията и глобалната инфраструктура.

Тази статия е част от „The Spark“ – седмичния климатичен бюлетин на MIT Technology Review. Ако искате да го получавате директно във вашата пощенска кутия всеки сряда, можете да се абонирате тук.