Сегодня более 60 % всей мировой электроэнергии производится благодаря сжиганию угля, нефти и газа. Это не просто статистика — это десятки миллиардов тонн углеродных выбросов, угрожающие нашей планете.

По данным IEA, в 2024 году чистая энергетика (то есть возобновляемая энергия плюс ядерная) обеспечила свыше 80 % роста производства электричества. Но всё это — «добавка», а не замещение ископаемой энергетики.

Нефть, уголь, газ — всё это остаётся основой, несмотря на переход к «зеленой» энергетике. Причина — в их доступности, наработанной инфраструктуре и, скажем прямо, экономической выгоде. Но углерод оставляет ощутимый отпечаток: около 40 % всех выбросов CO₂ происходят от генерации электроэнергии.

В чем сила урана — и почему он внезапно может стать суперзвездой

Главное достоинство ядерной энергии — невероятная теплотворная способность. Попробуйте представить: 1 кг урана-235 содержит порядка 3,9 млн МДж энергии — в тысячи раз больше, чем любое ископаемое топливо.

А это означает, что 1 грамм урана — это примерно энергия, аналогичная сжиганию 4,5 тонны угля. Вот где настоящая эффективность.

К тому же отходы от ядерной энергетики и выбросы парниковых газов — минимальны. По жизненному циклу (с учётом строительства, топлива, утилизации) ядерная энергетика выбрасывает всего несколько граммов CO₂-экв/кВт·ч. Это сравнимо с ветром и значительно ниже, чем у угля или газа.

Ядерные станции почти не загрязняют воздух, не оставляют золы, не выбрасывают частицы и сажу. Они мало влияют на ландшафт, а энергетическую отдачу на площадь — просто зашкаливает.

Зачем нам нужна ядерная энергетика?

Уран — это геополитическая стабильность и энергетическая безопасность: его нужно гораздо меньше, он требует меньше логистики, его проще хранить.

Чистая энергия, минимальный климатический ущерб и высокая производительность делают его привлекательным для стран с растущим потреблением — как, например, Китай и Индия.

Фактически, только сценарий, включающий масштабное развитие именно ядерной энергетики, позволит существенно снизить выбросы и сохранить баланс между растущим спросом и климатической безопасностью.

Больше интересной информации про топливо, нефть, энергию и энергетику в телеграм-канале ЭнергетикУм

«В таком режиме леса способны функционировать продолжительное время, а биомасса деревьев формируется частично засчет углеродного резерва почвы, обедняя ее сопоставимо разнице баланса между стоком и потоком.Если игнорировать вклад корней, мы видим искаженную картину», - рассказал руководитель центра декарбонизации агропромышленного комплекса и региональной экономики КБГУ Амиран Занилов.

Корни не только поглощают CO₂, но и влияют на баланс углерода в почве. Когда в атмосфере не хватает углекислого газа (например, из-за засухи или вырубок), растения активнее «выкачивают» его из земли. В результате почва теряет углерод, а лес начинает выделять больше CO₂, чем поглощает. Именно это происходит в Амазонии и сибирской тайге.

Стоит отметить, что почвенное дыхание - процесс, при котором микроорганизмы и корни выделяют углекислый газ - оказалось не таким вредным, как думали раньше. Ученые выяснили: растения способны "перехватывать" до 90% углекислого газа, выделяемого почвой. Например, в посевах кукурузы концентрация вещества оказалась ниже, чем в атмосфере. Это значит, что углерод возвращается в почву в виде органики, а не улетает в небо. Открытие меняет подход к сельскому хозяйству. Чтобы снизить углеродный след, важно изучать, как корни взаимодействуют с почвой. Ученые КБГУ уже работают над этим: они исследуют микрофлору черноземов Кабардино-Балкарии, чтобы создать биопрепараты для "карбонового земледелия". Такие технологии помогут удерживать углерод в почве, повышая ее плодородие и замедляя глобальное потепление.

Исследование КБГУ - первый шаг к пересмотру мировых методов расчета парниковых газов. Если учитывать роль корней, климатические модели станут точнее, а стратегии защиты лесов - эффективнее. Также эти исследования помогут в разработке инновационных сельхозполей, которые помогут не только накормить планету, но и спасти ее от перегрева, отмечают в вузе.

Углекислый газ (CO2) – главный виновник изменения климата, ежедневно выбрасывается в атмосферу миллионами тонн. Новые технологии, которые помогут не только сократить его выбросы, но и эффективно переработать в полезное топливо, становятся крайне важными. И вот, ученые из Университета штата Огайо представили прорывной метод, который обещает изменить подход к улавливанию и использованию углекислого газа.

Никель как ключ к преобразованию

Суть новой методики заключается в использовании специального никелевого катализатора, который позволяет превращать улавливаемый CO2 непосредственно в метан (CH4) – ценное топливо с высокой энергетической плотностью. Это открытие позволяет объединить два сложных процесса – улавливание и преобразование – в одном, что значительно снижает затраты энергии.

"Мы берем молекулу с низким содержанием энергии и превращаем её в топливо с высокой энергетической ценностью", – комментирует руководитель исследования Томас Невес-Гарсия. Использование электрифицированной поверхности с никелем оказалось более энергоэффективным решением по сравнению с традиционными подходами.

Закрытый цикл энергии – путь к устойчивости

Научная ценность метода заключается в возможности замкнуть углеродный цикл. Когда метан сжигается для производства энергии, он выделяет CO2, который можно снова захватить и преобразовать в метан. Таким образом, цикл становится практически бесконечным и минимизирует выбросы в атмосферу.

Метод также открывает перспективы для создания новых химических процессов, позволяющих получать из CO2 не только метан, но и другие полезные продукты.

Почему это важно для промышленности?

Сегодня многие методы улавливания углекислого газа требуют огромных затрат энергии, что делает их экономически невыгодными. Новый подход кардинально меняет картину: его энергоэффективность и применение доступных материалов, таких как никель, открывают двери для массового внедрения в промышленности.

К примеру, предприятия могут использовать этот метод для снижения углеродного следа и производства собственного топлива на базе CO2, полученного из выбросов.

Будущее технологии

Исследование только начинает раскрывать свой потенциал. Ученые планируют расширить работу, исследуя возможность получения других продуктов, таких как углеродные волокна или органические соединения. Кроме того, этот метод – прекрасный пример того, как электричество из возобновляемых источников может сделать промышленность чище и эффективнее.

Инновационные технологии вроде этой помогают нам не только справляться с климатическими вызовами, но и строить более устойчивую энергосистему. Это вдохновляет верить, что будущее – за умной наукой и практичными решениями.

Источник: Journal of the American Chemical Society