Три інноваційні способи, як технології допомагають у боротьбі зі зміною клімату

Спостереження за Землею з метою охорони навколишнього середовища

Спостереження за Землею (EO) включає збір інформації про поверхню Землі, води та атмосферу з використанням платформ дистанційного зондування - на землі, у повітрі та через супутник. Дані аналізуються для моніторингу та оцінки як природного, так і створеного людиною середовища для різних додатків та галузей.

Згідно з нещодавнім звітом Всесвітнього економічного форуму, до 2030 року він може принести економічну вигоду у розмірі 3,8 трильйона доларів, водночас позитивно впливаючи на клімат і природу.

Посилення глобальної цінності спостереження за Землею оцінює, що EO може інформувати про втручання, які скорочують викиди парникових газів більш ніж на 2 гігатонни щорічно.

"Ніхто не буде сперечатися, що важливо захищати цілісність і здоров'я Землі - тому що це наш дім. Щоб належним чином дбати про неї, нам потрібно її розуміти, а щоб розуміти, нам потрібно за нею стежити", - каже Яна Геворгян, директор секретаріату Групи зі спостереження за Землею, міжурядового органу, який розробляє спільні рішення щодо збору даних про Землю.

Дані спостереження Землі великі. Вони збираються з безлічі технологій і систем.

З цією метою Геворгян зібрала глобальну наукову супергрупу експертів за даними, вчених, екологів для створення першого свого роду єдиного відкритого онлайн-ресурсу, який поєднує високоякісні карти екосистем з усього світу.

"Atlas", який буде вперше розгорнутий у Каліфорнії, прагне відобразити глобальні екосистеми з безпрецедентною, але доступною деталізацією, дозволяючи урядам та окремим особам вживати заходів для збереження природи.

"Сьогодні більше половини екосистем світу не відображено на картах. Ми навіть не знаємо, де вони знаходяться. Ми не знаємо, як їх класифікувати, не знаємо достатньо про їхній стан і про те, як вони змінюються", - пояснює Геворгян.

Таким чином, ця ініціатива спрямована на те, щоб заповнити цю прогалину у знаннях і нанести на карту всі екосистеми світу шляхом гармонізації підходу до їхнього картування та розміщення, а потім відстежуючи зміни з часом.

Спостереження за Землею за допомогою технології дистанційного зондування застосовується для картування екосистем планети (фото: The World Economic Forum)

Штучний інтелект для декарбонізації

Штучний інтелект (ШІ) змінює правила гри у багатьох сферах досліджень, у тому числі й у наукових дисциплінах, де, на думку експертів, його використання може прискорити революцію.

Insilico Medicine - ще одна організація, яка використовує потенціал цієї технології на благо. Платформа Pharma.AI біотехнологічної компанії сприяє розробці нових лікарських засобів у галузі біології, хімії та клінічних досліджень.

У рамках концепції "Генеративний ШІ для сталого розвитку" платформа Insilico також використовується для розробки більш екологічно чистих хімікатів, видів палива та матеріалів у партнерстві з кількома компаніями.

"Таким чином, тепер ми можемо створювати високоспецифічні хімічні речовини, які ефективно вловлюють вуглець, а потім вивільняють його у придатній для повторного використання формі. Таким чином, вам не обов'язково зберігати його десь", - пояснює Жаворонков, науковець та засновник компанії.

В даний час команда зосереджена на металоорганічних каркасах та амінах, а також на кількох інших дуже перспективних технологіях, що дозволяють комбінувати певні молекули для створення ефективних фільтрів, які можуть уловлювати CO2, а потім вивільняти його у придатній для повторного використання формі.

Жаворонков наголошує на значному попиті на цей газ у біовиробництві та інших областях.

"Велика кількість CO2 закуповується для використання в біологічному, біомедичному виробництві. І замість того, щоб купувати цей газ, витрачаючи великі гроші на його виробництво, ви можете фактично вловлювати його з атмосфери", - заявив вчений.

Ця робота, додає він, може допомогти задовольнити потребу та одночасно сприяти створенню екологічно чистих продуктів.

Компанія вважає, що протягом найближчих п'яти років у них мають з'явитися матеріали, які дозволять ефективно проводити декарбонізацію. А якщо вони зможуть знайти спосіб також повторно використовувати CO2 у промислових цілях, наприклад, для вирощування штучного м'яса та штучної їжі в лабораторії, то вдасться не лише провести декарбонізацію, а й прогодувати планету.

Авіація для зеленої енергії

Вітряні турбіни стають все більш звичним видовищем як на суші, так і на морі, та є високоефективними засобами для виробництва електроенергії. За даними IRENA, встановлена потужність вітру в усьому світі збільшилася у 98 разів у період з 1997 по 2018 рік - з 7,5 ГВт до 733 ГВт.

Хоча ці пристрої стійкої енергії здаються досить великими, їх розмір, який визначається обмеженнями автомобільного та залізничного транспорту, є стримуючим фактором їхньої потенційної ефективності на суші.

"Єдине, що стоїть між нами та GigaWind, турбінами морського розміру на суші, - це вирішення проблеми транспортування", - заявив Марк Лундстром, генеральний директор Radia, енергетичного стартапу з Колорадо.

"Сьогодні турбіни просто надто великі, щоб проходити під мостами, через тунелі, навколо поворотів. І саме тому лопаті зазвичай обмежені в розмірах близько 70 метрів на суші, тоді як у морі вони мають довжину понад 100 метрів - машини розміром з Ейфелеву вежу", - каже він.

Лундстром вважає, що потрібно створити найбільший у світі літак для доставки гігантських лопатей вітряних турбін будь-куди. WindRunner, розроблений відповідно до стандартів аерокосмічної промисловості, має об'єм у 12 разів більший, ніж літак Boeing 747, і може приземлятися на більш коротку смугу, ніж будь-який комерційний літак.

Компанія стверджує, що при використанні консервативного парку вітрогенераторів WindRunner GigaWind може додати до 216 ГВт до американської енергомережі та забезпечити до 40 відсотків усієї генерації електроенергії в США до 2050 року.

"Це дозволить подвоїти потужність вітряної турбіни. Крім того, це дозволяє вам втричі збільшити площу землі у світі, де вітер економічно вигідний. Таким чином, відкривається величезний всесвіт нових майданчиків, які нині недоступні для вітрової енергії", - пояснює Лундстром.

Radia планує створити флот, який зрештою працюватиме з географічних центрів по всьому світу, доставляючи деталі безпосередньо в будь-яку точку в радіусі 2000 км.

WindRunner, що знаходиться на стадії розробки, є найбільшим у світі літаком, створеним для збільшення потужності вітряних турбін по всьому світу (фото: Radia)