Вклад в развитие энергетической отрасли: Развитие отрасли и технологий возобновляемых источников энергии в Западной Африке

Содержание

Всероссийский теплотехнический институт (ОАО ВТИ)

Твитнуть

Нравится

«Современный этап социально-экономического развития России ставит перед энергетиками целый ряд стратегических вызовов, среди которых важны роль и место отраслевой энергетической науки.

Первостепенное значение приобретает задача разработки и создания широкой номенклатуры отечественного энергетического оборудования, эффективно использующего весь спектр национальных энергетических ресурсов – газа, угля, возобновляемых ресурсов и атомной энергии.

Ключевыми являются вопросы развития распределенной, малой автономной энергетики, обеспечения энергоснабжения Крыма и арктических территорий страны.

Запуск и развитие оптового рынка электроэнергетики, конкуренция и изменение внутренней конъюнктуры среди генерирующих объектов требуют в ближайшие годы коренного увеличения технико-экономических показателей и надежности тепловых электростанций. Для создания новой техники, ее освоения и эффективной эксплуатации нужны серьезные исследования и инновационные научно-технические решения.

ОАО «ВТИ» проводится большая работа по анализу и прогнозированию научно-технологического развития электроэнергетической отрасли, разработке программ инновационного развития и технологической политики крупных отечественных компаний.

При современных тенденциях роста стоимости органических топлив, ужесточении экологических требований уже сейчас необходимо повышенное внимание к исследованиям перспективных процессов и технологий, таких как применение внутрицикловой газификации угля в ПТУ, процессы и системы, позволяющие связывать и удалять СO2, гибридные установки с топливными элементами, разработка рациональных режимов эксплуатации и алгоритмов управления и т.д. В этих направлениях институтом разрабатываются комплексные проекты для реализации в отечественной энергетике, в их числе:

всережимная ПГУ на 20-25 МВт для электротеплоснабжения небольших городов и городских
районов;

высокоманевренная ПГУ для эксплуатации в переменной части графика нагрузки;

угольные ТЭЦ нового поколения;

оптимальные схемы энергоснабжения городов и т. д.

Научное обоснование проектирования и освоения новых угольных энергоблоков на суперкритические параметры пара предполагает резкое усиление исследований и разработок по углехимии, топливоподаче и подготовке топлива, малоэмиссионному сжиганию углей в топках и циркулирующем кипящем слое, серо-, азото- и золоочистке дымовых газов. Новые решения нужны для тепловых схем энергоблоков, конструкций основных узлов котлов и паровых турбин.

Техническое перевооружение отечественных ТЭС, реализация новых энергетических технологий потребуют времени, в течение которого продолжится эксплуатация действующих электростанций со всеми их проблемами и растущим старением. Большое значение имеют проведение станционных испытаний для обеспечения надежной и экономичной работы ГТУ и ПГУ и изучения их эксплуатационных качеств; рационализации схем и методов интеграции ГТУ в действующие электростанции с максимальным использованием имеющегося оборудования, работы, направленные на совершенствование ремонтных технологий на базе перспективных способов нанесения покрытий (термобарьерных, износо- и коррозионно-стойких), новых материалов (наноструктурных, квазикристаллических) и технологиях химической обработки поверхностей и теплоносителей.

ОАО «ВТИ» активно работает над созданием и продвижением в практику новых технологий, необходимых отечественной энергетике, выступая также в качестве технического эксперта и консультанта заказчиков при реализации нового строительства, модернизации и ремонта существующего оборудования. Поэтому одно из важных направлений деятельности — проведение ценового и технологического аудита крупных инвестиционных проектов.

Институт является организацией-координатором Технологической платформы «Экологически чистая тепловая энергетика высокой эффективности», принимает участие в разработке проектов отраслевых и Федеральных целевых программ, расширяет сотрудничество с исследовательскими, производственными и ведущими образовательными центрами страны для инновационного развития энергетики.

Мы уверены, что деятельность ВТИ по всем актуальным в современных условиях направлениям будет востребована и принесет весомый вклад в развитие отечественной энергетики»

Старший Вице-Президент ОАО «ВТИ»
Б. Ф. Реутов

Награды и благодарности

Главная &raquo Награды и благодарности

2021

1. Ведомственная награда Минобрнауки России: Медаль «За вклад в реализацию государственной политики в области научно-технологического развития» – С.П. Филиппов
2. Ведомственная награда Минобрнауки России: Медаль «За вклад в реализацию государственной политики в области научно-технологического развития» – Ф.В. Веселов
3. Ведомственная награда Минобрнауки России: Медаль «За вклад в реализацию государственной политики в области научно-технологического развития» – М.Д. Дильман
4. Ведомственная награда Минобрнауки России: Медаль III степени «За безупречный труд и отличие» – И.М. Лившиц
5. Ведомственная награда Минобрнауки России: Почетная грамота Минобрнауки России – А.Б. Ефимов
6. I место по результатам мониторинга активности среди Национальных исследовательский комитетов (НИК) занял НИК С6 «Активные системы распределения электроэнергии и распределенные энергоресурсы» (ведущий научно-технический партнер — ФГБУН «Институт энергетических исследований РАН») — руководитель НИК С6 П. В.Илюшин
7. I место по результатам мониторинга активности среди Индивидуальных членов РНК СИГРЭ – П.В. Илюшин
8. Благодарственное письмо Кафедры экономики природопользования МГУ им. М.В. Ломоносова за лекцию «Парижское соглашение по климату, Covid-19 и водородная энергетика – новые реалии добычи и потребления угля в основных странах мира и России в период до 2040 г.» — Л.С. Плакиткина
9. Благодарственное письмо Кафедры экономики природопользования МГУ им. М.В. Ломоносова за лекцию «Энергия виртуальной и реальной действительности в проектах посткризисного (кризис 2020 г.) «Будущего» и прогнозах развития отраслей ТЭК»- Ю.А. Плакиткин
10. Благодарность за участие в форуме «Российская энергетическая неделя» и выступление на панельной дискуссии «Диалог международных энергетических организаций: прогнозы развития энергетики и глобальных рынков» – Ю.А. Плакиткин
11. Благодарность за неоценимый вклад в подготовку и проведение XI Международной научно-технической конференции «Электроэнергетика глазами молодежи – 2020» – П. В. Илюшин
12. Благодарность за участие и доклады на 9-х Мелентьевских чтениях 21 – 23 сентября 2021 г. в г. Иркутске – Ю.А. Плакиткин, Л.С. Плакиткина

2020

1. Почетная грамота Министерства энергетики Российской Федерации за активное участие в разработке «Энергетической стратегии Российской Федерации на период до 2035 года» – Хоршев А. А.
2. Почетная грамота Министерства энергетики Российской Федерации за активное участие в разработке «Энергетической стратегии Российской Федерации на период до 2035 года»– Кулагин В. А.
3. Почетная грамота Министерства энергетики Российской Федерации за большой личный вклад в развитие топливно-энергетического комплекса и многолетний добросовестный труд – Макарова Е. М.
4. Почетная грамота Министерства науки и высшего образования Российской Федерации за значительные заслуги в сфере науки и многолетний добросовестный труд – Козина Е. О.
5. Медаль ГК Росатом «75 лет атомной отрасли России» – Макаров А. А.
6. Медаль ГК Росатом «75 лет атомной отрасли России» – Филиппов С. П.
7. Благодарность за участие в международной конференции «Энергетика XXI века: устойчивое развитие и интеллектуальное управление» (от оргкомитета сессии «Восточный вектор энергетической стратегии России: современное состояние, взгляд в будущее» — Плакиткин Ю. А.
8. Благодарность за участие в международной конференции «Энергетика XXI века: устойчивое развитие и интеллектуальное управление» (от оргкомитета сессии «Восточный вектор энергетической стратегии России: современное состояние, взгляд в будущее» — Плакиткина Л. С.
9. Благодарность Иркутской городской территориальной избирательной комиссии № 4 (Свердловский округ) – за многолетнюю добросовестную работу – Кейко А. В.

2019

1. Благодарность экономического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова за многолетние выступления с лекциями на тему «Современные представления о мировом инновационном процессе и закономерностях его воздействия на прогнозные параметры развития глобальной и российской энергетики» – Ю. А. Плакиткин
2. Благодарность экономического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова за за многолетние выступления с лекциями на тему «Состояние и прогнозы развития угольной отрасли мира и России до 2040 г. Реализация мировых и российских проектов «Цифровая экономика РФ», «Индустрия-4.0» и «Общество 5.0» – Л.С. Плакиткина
3. Благодарность Факультета международного энергетического бизнеса РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина за активное участие в работе конференции, профессионализм и высокий уровень подготовки и представления исследовательской работы – Д.А. Грушевенко
4. Благодарность НИТУ МИСиС (МГГУ) за проведенный цикл лекций мастер-классов в Центре стратегического менеджмента и конъюнктуры сырьевых рынков – Л.С. Плакиткина, Ю.А. Плакиткин
5. Благодарность Оргкомитета Петербургского международного газового форума 2019 г. – В.А. Кулагин
6. Благодарность от Общества инженеров нефтегазовой промышленности (SPE) – В.А. Кулагин
7. Благодарность Международного института энергетической политики и дипломатии МГИМО МИД России – В. А Кулагин
8. Благодарственное письмо АО «Электронмаш» за активное участие и выступление в качестве спикера конференции «Возобновляемая генерация и системы накопления электрической энергии», организатор АО «Электронмаш» – П.В. Илюшин
9. Почетная грамота Федерального государственного автономного образовательного учреждения дополнительного профессионального образования «Петербургский энергетический институт повышения квалификации» Минэнерго России – П.В. Илюшин
10. Победитель VII Международной премии «Малая энергетика – большие достижения» в номинации «За вклад в развитие отрасли», организатор: Российская ассоциация малой энергетики – П.В. Илюшин
11. 2-е место в категории «Национальные исследовательские комитеты РНК СИГРЭ» по итогам мониторинга активности научной и образовательной деятельности за 2016 — 2018 год – НИК С6 «Активные системы распределения электроэнергии и распределенные энергоресурсы» (руководитель П.В. Илюшин). Организатор: Ассоциация «Российский Национальный Комитет Международного Совета по большим электрическим системам высокого напряжения» – П. В. Илюшин
12. 3-е место в категории «Индивидуальные члены РНК СИГРЭ» по итогам мониторинга активности научной и образовательной деятельности за 2016 — 2018 год. Организатор: Ассоциация «Российский Национальный Комитет Международного Совета по большим электрическим системам высокого напряжения» – П.В. Илюшин

2018

1. Почетная грамота Президента РФ – А.А. Макаров
2. Благодарность Минэнерго РФ за значительный личный вклад в развитие системы технологического прогнозирования отраслей ТЭК, разработку документов стратегического планирования в энергетике – М.Д. Дильман
3. Благодарность Минэнерго РФ за активное участие в мероприятиях в части угольной промышленности ежегодного Международного форума «Российская энергетическая неделя» — Ю.А. Плакиткин
4. Благодарность НП «НТС ЕЭС» за активную и плодотворную работу в Научно-технической коллегии НП «Единый Энергетический совет Единой энергетической системы» по эффективному и надежному развитию электроэнергетики страны – С. П. Филиппов
5. Благодарность ООО «ЭФ-ИНТЕРНЭШНЛ» за большой личный вклад в проведение мероприятий деловой программы VIII Петербургского международного газового форума – В.А. Кулагин

2017

1. Медаль «За заслуги в развитии ТЭК» I степени — А.А. Макаров
2. Знак «Шахтерская Слава» I степени — Ю.А. Плакиткин
3. Стипендия Президента РФ — Е.Д. Белоцкая
4. Благодарность РНФ — С.П. Филиппову
5. Благодарность Минэнерго РФ — Т.И. Котляр
6. Благодарность ФАНО — И.В. Очкина
7. Благодарность за активное участие в подготовке и проведении конгрессной программы VII ПМГФ — С.П. Филиппов
8. Благодарность за активное участие в подготовке и проведении конгрессной программы VII ПМГФ — В.А. Кулагин
9. Благодарность за проведение лекции «Угольная промышленность мира и России: анализ, тенденции и перспективы развития в период 2000 по 2035 гг.» — Л.С. Плакиткина
10. Благодарность за проведение лекции «Промышленные революции, мировой инновационный прогресс и закономерности его воздействия на прогнозные параметры развития глобальной энергетики» — Ю. А. Плакиткин

2016

1. Избрание академиком РАН С.П.Филиппов (Решение Общего собрания членов РАН 27-28 октября 2016 года)

2015

1. Благодарность Минэнерго РФ «за большой личный вклад в развитие топливно-энергетического комплекса и многолетний добросовестный труд» — чл.-корр. РАН С.П. Филиппов
2. Благодарность Минэнерго РФ «за большой личный вклад в развитие топливно-энергетического комплекса, многолетний добросовестный труд и в связи со знаменательной датой со дня образования организации» — к.э.н. Ф.В. Веселов
3. Благодарность Минэнерго РФ «за большой личный вклад в развитие топливно-энергетического комплекса, многолетний добросовестный труд и в связи со знаменательной датой со дня образования организации» — к.т.н. Л.С. Плакиткина
4. Благодарность Президиума РАН «за ратный подвиг на полях сражений, героический труд во время войны, большой вклад в развитие отечественной науки и в связи с 70-летием Победы» – д. э.н. В.П. Браилов, д.т.н. В.Л. Полищук
5. Стипендия Президента РФ для аспирантов высших учебных заведений – А.И. Соляник
6. Благодарность генерального директора форума «ТЭК в России в XII веке» – к.т.н. В.Л. Лихачев
7. Благодарность Оргкомитета VI Международной научно-технической конференции «Электроэнергетика глазами молодежи – 2015» «за вклад в проведение конференции» и «за выступление на Пленарном заседании»» – академик А.А. Макаров, Ф.В. Веселов

2014

1. Благодарность Председателя исполнительного комитета — исполнительного секретаря Содружества независимых государств «за значительный вклад в развитие интеграции в сфере энергетики на пространстве Содружества Независимых Государств» – к.т.н. В.Л. Лихачев
2. Благодарность Первого проректора ВШЭ за участие в подготовке национального доклада «Прогноз научно-технологического развития России: 2030. Энергоэффективность и энергосбережение» – чл.-корр. РАН С.П. Филиппов
3. Благодарность Минэнерго за весомый вклад в подготовку Обзора МЭА и подготовку статьи «Россия — 2014. Детальный обзор энергетической политики» МЭА – академик А.А. Макаров, к.э.н. Т.А. Митрова, к.э.н. В.А. Малахов

2013

1. Благодарность Президента Российской академии наук за многолетнюю добросовестную работу в области прогнозирования перспектив развития нефтегазовой отрасли России, профессионализм при оценке эффективности и рисков стратегий развития крупных нефтегазовых компаний и отрасли в целом – к.т.н. А.С. Лукьянов
2. Благодарность Президента Российской академии наук за многолетнюю добросовестную работу в области прогнозирования перспектив развития электроэнергетики России, профессионализм при оценке эффективности различных типов электростанций в рамках оптимизации структуры генерирующих мощностей в ЕЭС России – В.С. Шульгина
3. Лауреаты X Общероссийского конкурса молодежных исследовательских проектов в области энергетики «Энергия Молодости-2013» — В.А. Кулагин, Д.А. Грушевенко, Е.В. Грушевенко, А.А. Галкина
4. Первый приз в категории «Сценарии мировой энергетики» за исследование «Global Energy Outlook 2040: The Potential Impact of Shale Oil and Gas Technological Breakthroug On The Liquid Fuel and Gas Market» – к. э.н. Т.А. Митрова, В.А. Кулагин, А.А. Галкина, Е.В. Грушевенко, Д.А. Грушевенко, С.Н. Сорокин
5. Благодарность за содействие в подготовке обзора МЭА – к.э.н. В.А. Малахов

2012

1. Благодарность Президента Российской академии наук за многолетнюю добросовестную работу в области анализа и прогнозирования развития и реформирования электроэнергетики России, профессионализм в работе по оптимизации ТЭБ страны и структуры генерирующих мощностей в ЕЭС России – к.э.н. А.С. Макарова
2. Благодарность Президента Российской академии наук за многолетнюю добросовестную работу в области прогнозирования перспектив развития нефтяной промышленности, профессионализм в экономической оценке и оптимизации развития нефтеперерабатывающих мощностей России – Л.Г. Челбаева
3. Диплом организационного комитета «ТЭК России в XXI веке» за активную поддержку в организации и проведении Форума – академик А.А. Макаров

2011

1. Премия Правительства Российской Федерации 2011 г. в области науки и техники за создание цикла работ по теме «Региональные энергетические стратегии и программы: методология и опыт разработки» — академик А.А. Макаров (в составе авторского коллектива)
2. Премия Правительства Российской Федерации 2011 г. в области науки и техники за создание цикла работ по теме «Разработка и внедрение эффективных технологий использования возобновляемых и нетрадиционных источников энергии в малой энергетике» — чл.-корр. РАН С.П. Филиппов (в составе авторского коллектива)
3. Премия им. Г. М. Кржижановского в 2011 г. за создание цикла работ по теме «Методические основы обеспечения устойчивого развития электроэнергетики в рыночных условиях и их применение» — к.э.н. А.С. Макарова, к.э.н. Ф.В. Веселов
4. Благодарность Президента РАН «За многолетнюю добросовестную работу в области прогнозирования развития электроэнергетики как части топливно-энергетического комплекса России, профессионализм в работе по оптимизации ТЭБ страны и структуры генерирующих мощностей ЕЭС России, инициативу в организации контактов с проектными институтами» — Л. В. Урванцева
5. Благодарность Президента РАН «За многолетнюю безупречную работу, значительный вклад, творческое отношение к делу и в связи с юбилеем» — Л.И. Кравченко
6. Благодарность Президента РАН «За многолетнюю добросовестную работу, инициативу и активное участие в жизни ИНЭИ РАН» — И.М. Лившиц
7. Почетное звание «Почетный работник топливно-энергетического комплекса» – д.э.н. Ю.А. Плакиткин
8. Почетная Грамота Государственной Думы Федерального собрания РФ — д.э.н. Ю.А. Плакиткин
9. Памятный юбилейный знак «90 лет торговому представительству России в Германии» «За вклад в развитие Российско-германских внешнеэкономических отношений» — чл.-корр. РАН С.П. Филиппов
10. Памятный юбилейный знак «90 лет торговому представительству России в Германии» «За вклад в развитие Российско-германских внешнеэкономических отношений» — Г.А. Геродес
11. Диплом третьей степени в конкурсе молодых научных сотрудников и конструкторов на LVIII научно-технической сессии по проблемам газовых турбин – Т. Г. Панкрушина

2010

1. За научное обоснование предложений по сотрудничеству государств-участников СНГ на принципах стратегического партнерства в сфере энергетики ИНЭИ награжден грамотой Исполнительного комитета СНГ (11.01.2010 г.)
2. Победители VII Общероссийского конкурса Молодежных исследовательских проектов в области энергетики «Энергия молодости» Фонда «Глобальная энергия» (удостоены 2-годичным грантом на проведение работы: «Исследование перспектив развития теплофикации (когенерации) в России на долгосрочную перспективу» — А.А. Хоршев, И.В. Ерохина, Т.Г. Панкрушина

Energy Обзор: новости развития, исследования, данные

Энергия лежит в основе развития. Энергия делает возможными инвестиции, инновации и новые отрасли, которые являются двигателями рабочих мест, инклюзивного роста и общего процветания для всей экономики.

Тем не менее, около 733 миллионов человек во всем мире до сих пор живут без электричества. При нынешних темпах прогресса к 2030 году без электричества останутся 670 миллионов человек — на десять миллионов больше, чем прогнозировалось в прошлом году. Около 2,6 миллиарда человек готовят пищу или отапливают свои дома загрязняющими видами топлива, которые вредят их здоровью и окружающей среде.

Энергетические потрясения сильнее всего ударяют по бедным

В первой половине 2022 года глобальные энергетические рынки столкнулись с одним из крупнейших потрясений за последние десятилетия. Пандемия COVID-19 и война в Украине вызвали стремительный рост цен на энергоносители, усугубив дефицит энергии и проблемы энергетической безопасности, а также еще больше замедлив продвижение к всеобщему доступу к недорогим, надежным, устойчивым и современным источникам энергии к 2030 году – Цель устойчивого развития (ЦУР) 7.

Скачки цен на энергоносители затрагивают большинство стран, но развивающиеся страны несут наибольшее бремя, особенно страны-импортеры энергии. У них ограниченные возможности для смягчения последствий повышения цен на энергию, что ведет к нормированию энергии в некоторых странах и росту бедности.

Почти 90 миллионов человек в Азии и Африке, которые получили доступ к электричеству, больше не могут позволить себе оплачивать свои основные потребности в энергии. В то же время рост цен на энергоносители повлиял на всю цепочку производства и распределения продуктов питания, что привело к росту цен на продукты питания, что имело разрушительные последствия для самых бедных и уязвимых слоев населения.

Возобновляемые источники энергии — ключ к экологичной, безопасной и доступной энергии

Возобновляемые источники энергии могут помочь странам смягчить последствия изменения климата, повысить устойчивость к неустойчивым ценам и снизить затраты на энергию — это особенно важно сейчас, когда скачки цен на ископаемое топливо истощают бедняков страны-импортеры энергии.

Солнечные и ветровые технологии могут изменить правила игры для многих развивающихся стран, поскольку солнечная и ветровая энергия широко распространены, конкурентоспособны по цене и являются надежным источником энергии в сочетании с аккумуляторными батареями. Гидроэнергетика также обеспечивает чистую возобновляемую энергию, которая является одним из самых дешевых источников электроэнергии для потребителей.

Например, стоимость электроэнергии, вырабатываемой солнечными мини-сетями, снизилась с 0,55 долл. США/кВтч в 2018 году до 0,38 долл. США/кВтч сегодня. Современные солнечные мини-сети снабжают энергией отдаленные населенные пункты, не подключенные к электросети, обеспечивая достаточное количество электроэнергии для жизненно важного электрооборудования — для медицинского оборудования в больницах; для перекачивания чистой воды в фермерских общинах, что становится наименее затратным способом обеспечения надежным и чистым электричеством отдаленных населенных пунктов. Оценки показывают, что подключение 490 миллионов человек на солнечные мини-сети могут сократить выбросы CO ₂ на 1,2 миллиарда тонн.

Финансирование энергетического перехода

Потребление энергии составляет более трех четвертей выбросов парниковых газов. Финансирование массового внедрения возобновляемых источников энергии и энергоэффективности при постепенном отказе от ископаемого топлива имеет решающее значение для решения проблемы изменения климата.

В то время как глобальные инвестиции в чистую энергетику растут, инвестиции в странах с низким и средним уровнем дохода остаются на уровне 2015 года или ниже. Для достижения нулевого уровня выбросов к 2050 году инвестиции в энергетический сектор в развивающихся странах должны увеличиться в четыре раза до 1 триллиона долларов США к 2030 году, включая резкое ускорение инвестиций в солнечную энергию, ветроэнергетику на суше и ветроэнергетику на море

Но в развивающихся странах ограниченное бюджетное пространство и отсутствие доступа к финансированию делают дорогостоящие первоначальные инвестиции в возобновляемые источники энергии недоступными. Кроме того, макроэкономическая и политическая неопределенность отпугивает инвесторов из частного сектора от поддержки возобновляемых источников энергии.

Последнее обновление: 26 сентября 2022 г.

Будущие применения биотехнологии в энергетике

Список журналов
Фронт микробиол
PMC4741079

Фронт микробиол. 2016; 7: 86.

Опубликовано в Интернете 4 февраля 2016 г. doi: 10.3389/fmicb.2016.00086

Информация об авторе Примечания к статье Информация об авторских правах и лицензиях Отказ от ответственности

В последнее время наблюдается резкий рост производства биотоплива. Мировое производство биотоплива утроилось в период с 2000 по 2007 год, и в 2012 году на биотопливо приходилось около 1,6% мирового транспортного топлива (Международное энергетическое агентство). На момент написания этой статьи, в 2015 году, производство этанола, безусловно, является самым большим вкладом биотехнологии в производство энергии, при этом доход составляет 40,9 долларов США. миллиардов во всем мире в 2014 году против 3,8 миллиардов долларов на биодизель и 0,019 миллиардов долларов на биометан. Логично представить, что в будущем вклад биотехнологии в мировое производство энергии может увеличиться не только в области производства биотоплива, но и в производстве нефти, облагораживании нефти, производстве биогаза, химическом производстве, улучшении урожая, биоремедиации, коррозии под микробиологическим воздействием, космической путешествия и другие темы. Однако будущий вклад биотехнологии в энергетику зависит не только от технических достижений в области биотехнологии, но и от цен на ископаемое топливо, развития возобновляемых источников энергии в целом, политики, глобального роста населения и других факторов. Обеспокоенность по поводу использования сельскохозяйственных культур для производства продуктов питания по сравнению с производством топлива, воздействия на окружающую среду землепользования, связанного с производством биотоплива, снижения цен на нефть, постоянно растущего прогресса в производстве и использовании энергии ветра и солнца, а также политической воли для продвижения / субсидирования развития альтернативной энергетики также являются влияющими факторами.

Вклад биотехнологии в энергетику не ограничивается производством биотоплива, и микробное производство метана вполне может стать крупнейшим вкладом в будущем. От 60 до 80% нефти в геологических отложениях остается в нефтяной промышленности, поскольку считается технически и/или экономически неизвлекаемой (Muggeridge et al., 2014). Однако микробная конверсия углеводородов в метан может резко увеличить количество получаемой энергии. Количественное определение относительного содержания стабильных изотопов углерода и водорода может выявить происхождение метана в геологических отложениях, поскольку химические и биохимические пути образования метана имеют разную реакционную способность/предпочтение для разных изотопов. Подсчитано, что 20–40% метана в нефтяных и газовых коллекторах имеет микробное происхождение (Katz, 2011), и большая его часть образуется в результате преобразования двуокиси углерода в метан. Аналогичным образом, присутствие биологически произведенного метана в угольных месторождениях свидетельствует о том, что биотехнология также может способствовать извлечению энергии из угля (Cheung et al. , 2010). Если бы истощенные/нерентабельные нефтяные и угольные месторождения обрабатывались надлежащим образом, можно было бы предположить, что остаточное содержание углеводородов в этих месторождениях могло бы быть извлечено ускоренными темпами за счет закачки СО2 и биометанирования. Такой подход позволил бы проводить несколько циклов закачки СО2 и сбора метана, а не однократную закачку и утилизацию СО2.

Таким образом, существует потенциал для использования биотехнологии для преобразования остаточных углеводородов в истощенных нефтяных скважинах и угольных месторождениях в метан и извлечения гораздо большего процента содержания энергии в разумные сроки при одновременном снижении количества CO2, выбрасываемого в атмосферу. (Гейг и др., 2008).

Биотехнология может использоваться для повышения качества нефти и угля путем удаления нежелательных элементов/компонентов, таких как сера, азот, металлы и зола, а также путем снижения вязкости. Биопереработка может упростить/удешевить переработку нефти и сократить выбросы загрязняющих воздух газов в результате сжигания нефти и угля (Youssef et al. , 2009).; Бахманн и др., 2014). Однако эти приложения биотехнологии в энергетике еще не реализованы в коммерческих масштабах, поэтому еще неизвестно, смогут ли будущие разработки преодолеть существующие препятствия. Главным препятствием для внедрения любой технологии является стоимость. Раньше в биотехнологической отрасли преобладало производство небольших объемов дорогостоящих продуктов, в то время как производство биотоплива, такого как этанол и биодизель, направлено на производство больших объемов продукции с минимально возможной стоимостью. Можно предположить, что наибольший эффект от разработки биотоплива будет заключаться в преобразовании биотехнологической промышленности. Опыт, полученный в производстве больших объемов дешевого биотоплива, может значительно увеличить количество и снизить стоимость продуктов биотехнологической промышленности во всем мире.

Одним из самых важных членов экипажа для межзвездных путешествий будет биотехнолог. Космические путешествия в течение длительного времени создают проблемы с питанием, качеством воздуха и воды, медицинские и другие проблемы, которые можно решить с помощью биотехнологии. Метаногенные бактерии разлагают органические вещества, такие как экскременты, и производят метан. Переработка органических отходов имеет решающее значение в космических путешествиях, где жизненное пространство ограничено и необходимо использовать все доступные ресурсы. Биодеградация органических отходов создает метан, а также компостированную почву/питательные вещества, которые можно использовать для выращивания растений и/или фотосинтезирующих микробов, которые могут использовать солнечный свет и углекислый газ для производства кислорода и пищи. Метанотрофы используют метан для роста и, как было показано, являются полноценным источником пищи (Overland et al., 2010), а благодаря использованию генной инженерии можно использовать метанотрофы для производства практически любого продукта биотехнологической промышленности без использования таких источников углерода, как сахара, которые можно использовать для кормления людей и животных (Sharpe et al., 2007). Быстрый рост и небольшие требования к пространству для выращивания метанотрофов (Gilman et al. , 2015) позволят производить разнообразные продукты в космосе, и это более практично, чем пытаться снабдить космический корабль всеми фармацевтическими препаратами/биопродуктами, которые могут быть нужным.

Так же, как переработка питательных веществ из отходов играет важную роль в космических путешествиях, переработка питательных веществ из всех форм отходов в будущем будет играть все более важную роль в поддержании производительности сельского хозяйства на Земле. Шестьдесят процентов пахотных земель в мире имеют дефицит минералов или проблемы с токсичностью элементов (Fageria et al., 2008). Удобрения увеличивают себестоимость производства продуктов питания и все больше способствуют загрязнению окружающей среды. Биотехнологии и инженерия могут внести большой вклад в управление отходами, улучшая извлечение метана из свалок и других отходов, а также производя органические удобрения для поддержания сельского хозяйства.

Подавляющее большинство производимого в настоящее время этанола приходится на сахарный тростник и кукурузу, которые можно использовать в пищу людям и/или животным. Производство биотоплива в будущем будет все больше производиться из материалов, которые в настоящее время считаются отходами. Целью этаноловой промышленности является переход на использование сельскохозяйственных отходов (лигноцеллюлозного материала) вместо сахарного тростника или кукурузы для производства этанола (Voegle, 2013; Miller and Sorrell, 2014; Azad et al., 2015). Хотя заявления о том, что производство биотоплива стало основной причиной удвоения цен на рис, пшеницу и кукурузу с 2005 по 2008 год, оказались ложными (Suzuki et al., 2015), крайне важно, чтобы производство биотоплива в будущем не должно конкурировать (или не должно конкурировать) с производством продуктов питания для людей или животных, и что производство биотоплива не должно быть причиной обезлесения или какой-либо формы ущерба окружающей среде.

Хотя сельскохозяйственные отходы не являются пищевыми продуктами, сначала необходимо преобразовать лигноцеллюлозный материал в простые сахара, и только после этого можно производить этанол, бутанол и другие виды биотоплива. Эти простые сахара, полученные из сельскохозяйственных отходов, могут быть использованы в качестве пищи для людей и/или животных, но ферментационная промышленность, вероятно, будет нуждаться в этих сахарах в качестве сырья для поддержки будущего производства фармацевтических препаратов, нутрицевтиков, витаминов, ферментов, биопластиков, ферментов. , органические кислоты и все другие продукты, произведенные мировой биотехнологической промышленностью на сумму 173 миллиарда долларов в 2013 году (Анализ рынка биотехнологий и прогнозы сегментов до 2020 года, ISBN: 978-1-68038-134-4, 2014). Те же самые социальные и политические силы, которые влияют на производство топливного этанола с целью перехода от использования продовольственных культур к сельскохозяйственным отходам, будут все больше воздействовать на биотехнологическую промышленность в целом, чтобы осуществить такой же переход.

Современное общество все больше зависит от изобилия энергии. Традиционно ископаемое топливо обеспечивало подавляющее большинство энергии, а доход от продажи ископаемого топлива и расходы на покупку ископаемого топлива вносили наибольший вклад в экономическое состояние стран (Wiedmann et al. , 2015). Если в стране есть залежи ископаемого топлива, это, безусловно, ценные ресурсы, но они представляют собой смешанное благо. Эксплуатация этих ресурсов ископаемого топлива требует капитальных вложений и технологий, которые могут быть за пределами возможностей некоторых стран, что приводит к участию иностранных компаний, банков, рабочих и политических программ в выводе этого ископаемого топлива на рынок.

В этих странах разработка этих ресурсов ископаемого топлива приносит повышенный доход, но часто за счет роста коррупции, неравенства доходов и иностранного участия, как правило, без обещанных выгод от увеличения занятости, технологий, производства и развития инфраструктуры (Al- Касим и др., 2013).

Таким образом, при прогнозировании влияния биотехнологии на энергетику в будущем можно с уверенностью сказать, что производство биотоплива из ресурсов биомассы будет все больше способствовать глобальному энергоснабжению и что развитию возобновляемых источников энергии будет все больше способствовать те страны, в которых не хватает ресурсов ископаемого топлива. В настоящее время страны/сообщества, не владеющие ресурсами ископаемого топлива, должны тратить большую часть своего валового внутреннего продукта на импорт энергии. Это приводит к отрицательному торговому балансу и огромному источнику долга. Однако при наличии ресурсов биомассы можно применять современные и все более эффективные технологии для преобразования ресурсов биомассы и/или органических отходов в энергию с умеренными капиталовложениями по сравнению с капиталовложениями, необходимыми для производства ископаемого топлива (Al-Kasim et al., 2013). Инвестиции в разработку возобновляемых видов топлива из биомассы и органических отходов почти всегда приводят к созданию рабочих мест в местной экономике (http://www.irena.org/News/Description.aspx?NType=A&mnu=cat&PriMenuID=16&CatID= 84&News_ID=407). Напротив, разработка ресурсов ископаемого топлива или производство солнечной или ветровой энергии создает меньше рабочих мест, чем производство биотоплива, и часто рабочие места, связанные с ископаемым/солнечным/ветровым топливом, не являются частью местной экономики и вместо этого обычно приводят к непропорциональному созданию рабочих мест. в технологически богатых странах за счет технологически отсталых стран.

Быстрое развитие усовершенствованных технологий производства биотоплива из легкодоступных ресурсов биомассы и относительно низкая стоимость строительства объектов по производству биотоплива по сравнению с ископаемым топливом (Al-Kasim et al., 2013) сделают биотопливо весьма привлекательным для реализации в экономически неблагополучных частях мира. Биотехнология может обеспечить большую часть возможностей для поддержки современного индустриального общества, используя легкодоступные и легко реализуемые технологии (Кремонез и др., 2015; Видманн и др., 2015). Таким образом, нынешний дисбаланс международной торговли в будущем будет все больше компенсироваться за счет производства биотоплива и других форм возобновляемой энергии.

Биотехнология может внести свой вклад в производство ископаемого топлива, способствуя производству ископаемого топлива, улучшая качество топлива, биоремедиацию воды, почвы и воздуха, а также контролируя микробиологическую коррозию (MIC; Youssef et al. , 2009; Bachmann et al.). др., 2014). Применение биотехнологии для увеличения производства ископаемого топлива в основном носит экспериментальный характер, но потенциал роста в этой области огромен. Увеличение извлечения энергии из истощенных/нерентабельных нефтяных и угольных месторождений, особенно в сочетании с утилизацией CO2, может стать основным компонентом биотехнологической промышленности в будущем. Производство жидкого биотоплива и метана из органических отходов резко возросло в последние годы, но использование этих технологий во всем мире только началось, поэтому в будущем в этой области, несомненно, будет наблюдаться впечатляющий рост. Казалось бы очевидным, что биотехнология может внести еще больший вклад в энергетику в будущем, но некоторые аналитики приходят к выводу, что в будущем вся мировая энергия может быть обеспечена с использованием энергии ветра, воды и солнца без использования биотехнологии (Джейкобсон). и Delucchi, 2011), поэтому задача биотехнологической отрасли состоит в том, чтобы продолжать демонстрировать актуальность для энергетической отрасли.

Автор подтверждает, что является единственным автором этой работы и одобрил ее публикацию.

Заявление о конфликте интересов

Автор заявляет, что исследование проводилось в отсутствие каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Аль-Касим Ф., Сорейде Т., Уильямс А. (2013). Коррупция и снижение добычи нефти: дополнительный фактор ресурсного проклятия?
Энергетическая политика
54, 137–147. 10.1016/j.enpol.2012.11.007 [CrossRef] [Google Scholar]
Азад А.К., Расул М.Г., Хан М.М.К., Шарма С.К., Хазрат М.А. (2015). Перспективы использования биотоплива в качестве альтернативного топлива для транспорта в Австралии. Продлить. Суст. Энерг. преп.
43, 331–351. 10.1016/j.rser.2014.11.047 [CrossRef] [Google Scholar]
Бахманн Р. Т., Джонсон А. С., Эдивеан Р. Г. Дж. (2014). Биотехнология в нефтяной промышленности: обзор. Междунар. Биодекор. Биодеградация
86, 225–237. 10.1016/j.ibiod.2013.09.011 [CrossRef] [Google Scholar]
Чунг К., Классен П., Майер Б., Гударзи Ф., Аравена Р. (2010). Геохимия изотопов основных ионов флюидов и газов из метана угольных пластов и неглубоких скважин подземных вод в Альберте, Канада. заявл. Геохим.
25, 1307–1329 гг.. 10.1016/j.apgeochem.2010.06.002 [CrossRef] [Google Scholar]
Cremonez P.A., Feroldi M., Feiden A., Teleken J.G., Gris D.J., Dieter J., et al. (2015). Текущий сценарий и перспективы использования жидкого биотоплива в Южной Америке. Продлить. Суст. Энерг. преп.
43, 352–362. 10.1016/j.rser.2014.11.064 [CrossRef] [Google Scholar]
Фагерия Н.К., Балигар В.К., Ли Ю.К. (2008). Роль эффективных растений в повышении урожайности сельскохозяйственных культур в XXI веке. J. Питательные вещества для растений.
31, 1121–1157. 10.1080/01904160802116068 [CrossRef] [Google Scholar]
Гейг Л. М., Дункан К. Э., Суфлита Дж. М. (2008). Производство биоэнергии путем микробной конверсии остаточной нефти в природный газ. заявл. Окружающая среда. микробиол.
74, 3022–3029. 10.1128/AEM.00119-08 [бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
Gilman A., Laurens L.M., Puri A.W., Chu F., Pienkos P.T., Lidstrom M.E. (2015). Показатели работы биореактора для получения промышленно перспективного метанотрофа Methylomicrobium buryatense 5GB1. микроб. Сотовый факт.
14, 182. 10,1186/с12934-015-0372-8 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
Jacobson M.Z., Delucchi MA (2011). Обеспечение всей мировой энергии ветром, водой и солнечной энергией, Часть 1: Технологии, энергетические ресурсы, количество и площади инфраструктуры и материалов. Энергетическая политика
39, 1154–1169 гг.
10.1016/j.enpol.2010.11.040 [CrossRef] [Google Scholar]
Katz BJ (2011). Микробные процессы и скопления природного газа. Откройте Геол. Дж.
5, 75–83. 10.2174/1874262

5010075 [CrossRef] [Google Scholar]

Миллер Р. Г., Соррелл С. Р. (2014). Будущее поставок нефти. Филос. Транс. Р. Соц. А
372:20130179. 10.1098/rsta.2013.0179 [бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
Muggeridge A., Cocklin A., Webb K., Frampton H., Collins I., Molds T., et al.. (2014). Коэффициенты нефтеотдачи, повышенная нефтеотдача и технологические ограничения. Филос. Транс. Р. Соц. А
372:20120320. 10.1098/rsta.2012.0320 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
Оверленд М., Таусон А.-Х., Ширер К., Скреде А. (2010). Оценка продуктов метан-утилизирующих бактерий в качестве кормовых ингредиентов для животных с однокамерным желудком. Арка Аним. Нутр.
64, 171–189. 10.1080/17450391003691534 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
Шарп П.Л., ДиКозимо Д., Босак М.Д., Ноук К., Тао Л., Ченг К. и др. (2007). Использование векторов зондов-промоторов транспозонов в метаболической инженерии облигатных метанотрофов Methylomonas sp. Штамм 16a для усиленного синтеза каротиноидов C40. заявл. Окружающая среда. микробиол. 73, 1721–1728 гг.
Вклад в развитие энергетической отрасли: Развитие отрасли и технологий возобновляемых источников энергии в Западной Африке