1. Воздушно-цинковые батареи
Что это?
Принцип работы таких батарей скрывается в названии: внутри них находится порошок цинка, а реакция начинается, когда в батарею поступает кислород.
Перспектива развития
По сравнению с распространенными литий-ионными аккумуляторами они обладают низкой стоимостью и высокой безопасностью. А еще воздушно-цинковые батареи могут вмещать большее количество энергии.
Основная проблематика
Пока ученые не могут пустить изобретение в массы из-за отсутствия эффективных и долговечных электрокатализаторов.
2. Углеродные нанотрубки
Что это?
Это трубчатая структура, состоящая из атомов углерода. Ее диаметр варьируется в диапазоне от субнанометра до 100 нанометров, а длина может достигать десятков сантиметров.
Перспектива развития
Основное преимущество углеродных нанотрубок основано на применении их в электродах литий-ионных аккумуляторов вместо традиционной углеродной сажи. Кроме того, УНТ также будут востребованы в электронике, композитах, 3D-печати, теплоотводе.
3. Организмы для производства биотоплива
4. Двигательные установки на водороде
Что это?
Водород рассматривается как топливо, которое позволит сократить выбросы углекислого газа для всех видов транспорта. Его можно доставлять на относительно большие расстояния, хранить в течение длительного времени и распределять либо в жидком виде, либо в виде сжатого газа.
Перспектива развития
Ожидается, что к 2050 году транспорт на основе водорода будет широко использоваться, особенно крупный, такой как автобусы, грузовики для дальних перевозок, суда и даже поезда и самолеты.
Основная проблематика
Переход к новой водородной экономике сталкивается с многочисленными препятствиями, включая медленную реализацию политики в области регулирования и субсидирования, а также проблемы с технологиями и инфраструктурой. К тому же не решен вопрос с выбросами оксидов азота, образующихся при нагревании воздуха до высоких температур.
5. Умные материалы в электроэнергетике
Что это?
Умные диэлектрики обладают функциями самостоятельной адаптации, индикации и восстановления, что позволяет избежать электрической деградации, ограничить ее и даже устранить.
Перспектива развития
Диэлектрики со встроенной индикацией могут изменять цвет при поверхностной электрической деградации, что позволяет легко обнаружить дефект невооруженным глазом. Также они могут устранять повреждения, восстанавливая утраченные функции, в результате чего срок службы оборудования увеличивается. По сравнению с традиционными диэлектриками использование умных не только повышает стабильность и долговечность, но и снижает производственные затраты.
Основная проблематика
Для коммерциализации умных диэлектриков очень важны защита от старения и усталости функциональных добавок, а также их совместимость, нетоксичность и доступная стоимость.
6. Органические солнечные батареи (ОСБ)
Что это?
В качестве дешевой альтернативы кремнию для солнечных батарей, производство которого энергозатратно и дорого, ученые предлагают тонкопленочные (~100 нм) полупроводниковые материалы — раствор, который можно быстро наносить на большие площади, используя технологии полимерной и печатной индустрии.
Перспектива развития
Тонкопленочная фотовольтаика может быть легкой, гибкой, полупрозрачной и цветной, что даёт новые возможности для её применения, в частности, в авиации, космосе, сельском хозяйстве и архитектуре.
Основная проблематика
Наиболее узкими местами ОСБ остаются их недостаточный срок службы и сравнительно высокая стоимость. Вместе с тем при качественной герметизации от атмосферных кислорода и воды срок службы инновационных батарей может достигать десятков лет. Их высокая стоимость связана с дороговизной материалов для активного и вспомогательных слоев, поэтому все усилия исследователей будут направлены на поиск новых методов получения материалов для ОСБ.
8. Суперконденсаторы
Что это?
Приставка «супер» уже сама по себе говорит, что это улучшенная версия обычных конденсаторов. Значит, они способны накапливать энергии больше и отдавать её быстрее, чем традиционные электрические.
Перспектива развития
С дальнейшим развитием механизмов накопления энергии, суперконденсаторы станут оптимальным решением для накопления и хранения энергии, защитят от скачков напряжения, обеспечат стабильное питание различных устройств.
9. Топливные элементы для транспортных средств
10. Перспективные проекты и технологии в нефтегазовом секторе
Что это?
Эта идея заключает в себе два направления: применение искусственного интеллекта в интерпретации геологоразведочных данных и новый подход к ремонту магистральных трубопроводов.
Перспектива развития
Применение ИИ существенно повысит точность анализа данных, что приведет к сокращению капитальных затрат на этапе геологоразведки и разработки месторождений.
ИИ способен анализировать исторические и актуальные данные по их обслуживанию, это помогает в создании и оптимизации стратегий бурения, оценке запасов углеводородов и максимизации эффективности производства.
Когда внутри нефте- или газопровода проходит специальное оборудование для диагностики, он намагничивается. Чтобы приступить к его ремонту, нужно предварительно провести процедуру размагничивания, на что, конечно, требуется время. Благодаря новым разработкам стало возможно избежать этой стадии, применяя инвертор сварочного тока, — источник питания, который обеспечивает качественную сварку под воздействием магнитного поля.
Мнение экспертов «ТГК-1»
Начать |
Дальше |
Проверить |
Узнать результат |
Дальше |
Проверить |
Узнать результат |
Дальше |
Проверить |
Узнать результат |
Дальше |
Проверить |
Узнать результат |
Дальше |
Проверить |
Узнать результат |
Дальше |
Проверить |
Узнать результат |
Дальше |
Проверить |
Узнать результат |
Дальше |
Проверить |
Узнать результат |
Дальше |
Проверить |
Узнать результат |