Нарны нийлэг хий: Фотосинтез нь өндөр технологид явагддаг

• Зохиогчийн тухай:
• Зохиогчийн нэр

  Quantumrun Foresight
• 21 болтугай 2024

Үзэл баримтлалын хураангуй

Судлаачид нарны гэрлийг ашиглан нүүрстөрөгчийн давхар исэл (CO2) болон усыг хувиргах зорилгоор ердийн түлшнээс илүү цэвэрхэн нийлэг хий үүсгэх аргыг боловсруулжээ. Нэг арга нь хагас дамжуулагч нано утас болон нано бөөмсийг CO2 молекулыг хуваахад ашигладаг бол нөгөө арга нь усны гадаргуу дээрх фотосинтезийг дуурайлган хөвөгч "хиймэл навч" ашигладаг. Эдгээр дэвшил нь тогтвортой түлш илүү хүртээмжтэй, эрчим хүчний хэрэглээг өөрчилж, ялгаруулалтыг бууруулж, байгаль орчинд ээлтэй эрчим хүчний практикт шилжих шилжилтийг дэмжих ирээдүйг харуулж байна.

Нарны контекстээс авсан нийлэг хий

Синтезийн хий буюу нийлэг хий нь устөрөгч, нүүрстөрөгчийн дутуу ислээс бүрдэх бөгөөд ердийн түлшний ногоон хувилбарыг санал болгодог. 2022 онд Мичиганы их сургуулийн эрдэмтэд зөвхөн нарны гэрлийг ашиглан нүүрстөрөгчийн давхар исэл болон усыг нийлэг хий болгон хувиргадаг аргыг нээлээ. Энэхүү үйл явц нь хагас дамжуулагч нано утас болон нано бөөмсийг ашиглан CO2 молекулыг хуваах нь нарны энергийг химийн үйлдвэрлэлд ашиглахад чухал ахиц дэвшил болж, ялгаруулалтыг бууруулж, ашигтай химийн бодис, түлш болгон ашиглах боломжийг санал болгож байна.

Энэ хооронд Кембрижийн их сургуулийн судлаачид байгалийн фотосинтезээс санаа авч, хөвөгч "хиймэл навч" урласан (2022). Эдгээр шинэлэг төхөөрөмжүүд нь байгалийн үйл явцыг дуурайж, нарны гэрэл, усыг ашиглан нийлэг хий үүсгэдэг. Эдгээр навчнууд нь гол мөрөн, тэнгис гэх мэт усны гадаргуу дээр хөвж, газар ашиглах хэрэгцээг тойрч, сэргээгдэх эрчим хүчний технологитой холбоотой орон зайн сорилтуудыг шийдвэрлэх ухаалаг шийдэл юм. 

Эдгээр хоёр судалгааны санаачилгын хамтын ажиллагаа нь дэлхийн эрчим хүчний сорилтыг шийдвэрлэхэд шаардлагатай олон талт хандлагыг онцолж байна. Мичиганы их сургуулийн арга нь тохируулж болох синхрон хийн үйлдвэрлэлд онцгой ач холбогдол өгч, Кембрижийн багийн өргөтгөх боломжтой, усанд суурилсан түлш үйлдвэрлэх системийг нөхөж, үйлдвэрлэлийн синтезээс далайн тээврийн салбарын нүүрстөрөгчийн ул мөрийг багасгах хүртэл олон төрлийн хэрэглээг санал болгодог. Шилдэг материалын шинжлэх ухааныг шинэлэг инженерчлэлтэй нэгтгэснээр эдгээр төслүүд нь цэвэр, тогтвортой түлшийг ашиглах боломжтой ирээдүйд хүрэх замыг нээж өгдөг.

Сөрөг нөлөө

Нарны эрчим хүчийг ашиглан нийлэг хий үйлдвэрлэх хандлага нь технологи илүү өргөн хүрээтэй, үр ашигтай болохын хэрээр эрчим хүчний зардлыг бууруулах боломжтой юм. Цэвэр түлш хэрэглэх нь агаарын чанарыг сайжруулж, эрүүл мэндэд тустай. Түүнчлэн орон сууцны хороололд ийм технологийг нэвтрүүлэх нь орон сууцны эзэд түлшээ өөрсдөө үйлдвэрлэх боломжийг олгож, эрчим хүчний аюулгүй байдал, бие даасан байдлыг нэмэгдүүлэх боломжтой юм.

Нарны эрчим хүчээр ажилладаг нийлэг хийн үйлдвэрлэлийг үйл ажиллагаандаа нэгтгэснээр үйлдвэрлэл, тээврийн бизнесүүд нүүрстөрөгчийн ул мөр, эрчим хүчний хэрэглээтэй холбоотой үйл ажиллагааны зардлыг мэдэгдэхүйц бууруулах боломжтой. Энэхүү шилжилт нь улам бүр чангарч буй байгаль орчны зохицуулалтыг дагаж мөрдөхөд туслаад зогсохгүй эдгээр компаниудыг тогтвортой байдлын чиглэлээр тэргүүлэгч байр сууриа эзэлж, илүү олон үйлчлүүлэгчдийг татах боломжтой болно. Цаашилбал, химийн бодис, эм бэлдмэл үйлдвэрлэхийн тулд нийлэг хийд ихээхэн найдаж буй үйлдвэрүүд нийлүүлэлтийн хэлхээний уян хатан чанар сайжирч, түүхий эдийн зардал буурдаг.

Засгийн газрууд уур амьсгалын зорилгодоо хүрэхийн тулд энэ чиг хандлагыг ашиглан импортын түлшний хамаарлыг бууруулж, сэргээгдэх эрчим хүчний салбарт ажлын байр бий болгоход түлхэц өгөх боломжтой. Санаачлагад судалгаа, боловсруулалтад хөрөнгө оруулах, нарны эрчим хүчээр ажилладаг нийлэг хийн технологийг нэвтрүүлэх урамшуулал олгох, цэвэр түлш ашиглахыг дэмжсэн бодлого боловсруулах зэрэг багтаж болно. Энэхүү арга барил нь боломжийн үнээр, цэвэр эрчим хүчний эх үүсвэрт хүртээмжтэй байх замаар алслагдсан болон дутуу бүс нутгийн эрчим хүчний ядуурлыг шийдвэрлэхэд тусална. 

Нарнаас нийлэг хийн нөлөөлөл

Нарны нийлэгжилтийн нөлөөнд дараахь зүйлс орно. 

• Сэргээгдэх эрчим хүчний салбарт илүү олон ажлын байр бий болж, нөлөөлөлд өртсөн бүс нутагт ажилгүйдлийн түвшинг бууруулна.
• Нарны гэрэл, усны нөөцөөр баялаг орнууд цэвэр түлшний гол экспортлогч болж, эдийн засгийн тэнцвэрт байдлыг өөрчилснөөр дэлхийн худалдааны хэв маяг өөрчлөгдөж байна.
• Эрчим хүчний салбарын шинэ бизнесийн загварууд, тухайлбал төвлөрсөн бус эрчим хүчний үйлдвэрлэл нь хэрэглэгчдэд эрчим хүч үйлдвэрлэгч, борлуулагч болох боломжийг олгодог.
• Автомашины болон тээврийн салбарын өөрчлөлтүүд нь нийлэг хийн түлшээр ажилладаг тээврийн хэрэгсэлд шилжих нь хүлэмжийн хийн ялгаруулалтыг бууруулахад хүргэдэг.
• Засгийн газрууд нийлэг хийн түгээлт, ашиглалтын дэд бүтцэд хөрөнгө оруулалт хийж, эрчим хүчний сүлжээг шинэчлэх, төсвийн зардлыг нэмэгдүүлэхэд хүргэж байна.
• Нарны эрчим хүч, химийн боловсруулалтын технологийн судалгаа, хөгжлийг нэмэгдүүлж, технологийн дэвшил, инновацийг хөдөлгөж байна.
• Дэвшилтэт синхрон хийн технологи, патенттай улс орнуудын хувьд улс төрийн хүчний динамикийн өөрчлөлт нь дэлхийн эрчим хүчний бодлого, стандартад нөлөөлж байна.

Анхаарах асуултууд

• Засгийн газрууд нийлэг хийн үйлдвэрлэл, ашиглалтын өсөлтийг хангахын тулд бодлого, дэд бүтцийг хэрхэн өөрчлөх шаардлагатай вэ?
• Синхийн үйлдвэрлэлийг нэмэгдүүлэхийн тулд байгаль орчинд үзүүлэх сөрөг нөлөө юу вэ, тэдгээрийг хэрхэн бууруулах вэ?