Человечеству необходимо огромное количество энергии для обеспечения процессов жизнедеятельности, производства, работы, инфраструктуры и так далее. Люди привыкли добывать энергию, сжигая запасы углеводородов, но со временем стало понятно, что это негативно влияет на экологию и планету в целом. Появилась необходимость искать альтернативные источники энергии.
Человечеству необходимо огромное количество энергии для обеспечения процессов жизнедеятельности, производства, работы, инфраструктуры и так далее. Люди привыкли добывать энергию, сжигая запасы углеводородов, но со временем стало понятно, что это негативно влияет на экологию и планету в целом. Появилась необходимость искать альтернативные источники энергии.
Человечество вошло в эпоху антропоцена. Это говорит о том, что человек стал влиять на макрофизические процессы, происходящие на планете Земля. Большинство нынешних экологических проблем непосредственно связаны с энергопотреблением. В сумме на возобновляемые (зеленые) источники энергии приходится не так много процентов.
С 2014 по 2019 год – за 5 лет – мир начал меняться очень сильно. Например, потребление нефти с 32,6% сократилось до 2,8%. Общая доля атомной энергетики выросла, появились новые источники энергии: ветровая, солнечная, биотопливо и отходы.
Однако у «зеленых» источников энергии присутствуют и существенные минусы. Возникают такие проблемы как затопление больших участков земли, уменьшение растворенного кислорода, изменение климата, изменение альбедо
Взяв за основу процессы фотосинтеза, можно рассказать о материале под названием «диоксид титана». Это самый активный и самый промышленно применяемый фотокатализатор. Так в Африке, Китае и Индии появились фотокаталитические установки по переработке продуктов жизнедеятельности до чистой воды, водорода и электроэнергии. Сейчас диоксид титана начали производить в огромных масштабах, и из-за этого Европейская ассоциация по контролю за оборотом продуктов питания исключила его из списка абсолютно безопасных пищевых добавок.
Частицы диоксида титана способны проникать через качественные мембраны, продуцируя активные формы кислорода – канцерогенные вещества. Необходимое количество энергии для данного материала содержится лишь в ультрафиолете, а на поверхности Земли его достаточно мало. Поэтому пока подобный альтернативный источник энергии обходится весьма дорого.
Поэтому сейчас идет активный поиск тех веществ, которые окажутся сравнительно дешевыми и будут возбуждаться солнечным светом. Фотокатализаторы могут быть использованы для очистки воды и воздуха от органических загрязнителей, для получения «солнечного топлива» за счет восстановления углекислого газа из атмосферы, в среде водородной энергетики (эффективного фотолиза воды).
Другое, не менее важное применение фотокатализаторов, это антибактериальные свойства. Вирус – это сложная органическая молекула, клеточную мембрану которой можно разрушить. Есть целый дивизион, тестирующий активные свойства отечественных катализаторов. Поэтому существуют, как энергетические области данного вопроса, так и неэнергетические. Это то, как сейчас наука способна помочь решить сложившуюся парадигму антропогенного влияния, уменьшить его на окружающую среду.
Как раз недавно троим ученым была вручена Нобелевская премия по физике за исследования и моделирование сложных климатических процессов, доказывающих возможности антропогенного влияния человека на сложный климатический процесс.
Из лекции "Зеленая энергетика будущего: новые горизонты", прошедшей в рамках акции "На острие науки".