Қазіргі уақытта цифрлық технологиялардың таралуы адамзаттың өсіп келе жатқан қажеттіліктерін бағытта дамытуға жаңа серпін берді: 3D-модельдеу, 3D сканерлеу, көлемді басып шығару және роботизация. Бірақ инновациялық өнім болашақта көп өлшемді кеңістікте өмір сүру үшін, қоғам дамуының қазіргі кезеңінде кез-келген инновацияның экологиялық компоненті бірінші кезекте, яғни инновация, қоршаған ортаға қолайлы болуы керек. Көптеген сарапшылардың пікірінше, «жасыл технологиялар» деп аталатын экологиялық технологиялар ХХІ ғасырда әлемдік экономиканың дамуына әкеледі. Сарапшылардың қорытындылары нөлден басталды – соңғы жылдары экологиялық тұрғыдан бағдарланған өсу стратегиясын іске асыру жағдайында өркениетті әлемдегі «жасыл технологиялар» тез қарқынмен дамып келеді. Өсімдікке салынатын маңызды ынталандырулар – түрлі мемлекеттік саясат, сондай-ақ тұтынушылар сұранысының әсерінен қарқынды өсіп келе жатқан экологиялық нарықта бизнестің ашылуы үшін жаңа мүмкіндіктер.

Технологиялық парадигманың өзгеруі және арзан, төмен қалдықсыз, төмен-токсикалық «жасыл технологиялар» бойынша өндірісті әртараптандыру 20-шы ғасырдың аяғында орын алып, барлық қолданыстағы және әділ дамыған технологияларға әсер етті. Осыған байланысты, дамыған елдерде азаматтар үкіметтермен бірлесе отырып, қоршаған ортаны және адамның өзін қорғауға бағытталған ұлттық және халықаралық бағдарламаларды қабылдады және планетаны өзімізден құтқару үшін уақыттың пайда болғанын түсінбей, табиғаттың артық пайдаланылуын және стресс болатындығын түсінді. Бұл қиындықтардың жауабы «жасыл технологиялар» деп аталатын ғылым мен тәжірибенің жаңа бағыты болды.

Айта кету керек, «жасыл» немесе экологиялық таза технологиялар тұжырымдамасының бірыңғай ұғымы жоқ. Жалпы көзқарас олардың негізгі мақсатына қол жеткізуді көздейді – тұтынылатын ресурстардың көлемін азайта отырып, қалдықтарды терең өңдеу арқылы өндіріске қайтару, өндірістегі табиғатта «жұмыс істейтін» механизмдер мен принциптерді пайдалану, энергия тиімділігін арттыру арқылы, қоршаған ортаға теріс әсерді азайтуды көздейді. өндірістің және өмірдің, материалдардың қасиеттерін экологиялық қауіпсіздік тұрғысынан жақсарту.

Экономикалық ынтымақтастық және даму ұйымының (ЭЫДҰ) жіктемесіне сәйкес, «жасыл технологиялар» келесі бағыттарды қамтиды:

– Қоршаған ортаны жалпы басқару (қалдықтарды басқару, су, ауаны ластануды бақылау, жерді қалпына келтіру);

– жаңартылатын көздерден (күн энергиясы, биоотын және т.б.) энергияны өндіру, климаттың өзгеру әсерін азайту, атмосфераға зиянды шығарындыларды азайту, отынның тиімділігін арттыру, сондай-ақ ғимараттар мен тұрмыстық техниканың энергия тиімділігі.

Егер сіз осы қысқа формуланы кеңейту болса, біз «жасыл технология», шын мәнінде адам қызметінің барлық бағыттарын қамтиды және бағытталған деп тауып:

– жаһандық проблемаларды шешу үшін болашақ ұрпақ игілігі үшін қазіргі заманғы қоғамның тұрақты дамуы: ресурстардың сарқылуын болдырмау үшін, ақылға қонымды табиғат басқаруды құру, уыттылық өндіру қоспағанда, демография жетілдіру;

– жабық цикл уытсыз өнімдерін өндіру: өндірістік – қайта өңдеу – жаңа өндірістік (туғаннан бастап туған дейін – «Бесік үшін бесігі», орнына ағымдағы «ауыр үшін қабірден» АҚ – молаға Могилев дейін);

– Технологиядағы және тұтыну құрылымындағы инновациялар есебінен қалдықтарды азайту, максимум, нөлге дейін;

– зиянды өсімдіктер іргелі өзгерістер мен миллиондаған жыл табиғаты құрылған зиянсыз табиғи технологиялар, оларды ауыстыру;

жаңартылмайтын табиғи ресурстарды баламалы жаңартылатын шикізат пен энергия көздерімен алмастыру;

-, ауыл шаруашылығы, мал шаруашылығы және ауылшаруашылық өнімдерін қайта өңдеу биотехнология енгізу ауыл шаруашылығында зиянды синтетикалық химиялық заттарды пайдалануды болдырмау.

Қазіргі уақытта «жасыл технологиялар» қазіргі заманғы және болашақ қоғамның орнықты дамуы үшін жаһандық проблемаларды шешу үшін өндірістерді, тұтынуды, басқаруды және өндірісті ұйымдастыру әдістерін қоса алғанда, компаниялардың бүкіл қызметіне енгізіледі, атап айтқанда:

– қауіпті өндірістерді модификациялау және ауыстыру;

– энергияның жаңа баламалы түрлерін және отынның жаңа түрлерін дамыту;

– қауіпсіз және қолжетімді тамақ пен судың жаңа тәсілдерін іздестіру;

– атмосфераның, топырақтың, тұщы судың және әлемдік мұхиттың ластануынан қорғау;

– Демографияны дұрыс реттеу.

Бірқатар дамыған елдерде экологиялық технологиялар мен инновацияларды дамытуды ынталандыру жөніндегі ауқымды мемлекеттік жоспарлар мен бағдарламалар бар, арнайы ғылыми орталықтар мен қорлар құрылуда. Стандарттар, салықтар, субсидиялар және басқа да мемлекеттік саясат жасыл технологияларды дамытуға айтарлықтай ынталандыру болып табылады. АҚШ-та экологиялық технологияларды дамытуды ынталандыруға бағытталған көптеген бағдарламалар, ал 2007-2013 жж. Ғылыми-техникалық қызметтің жетінші бағдарламасы бойынша Еуропалық Одақта экологиялық таза технологияларды дамыту 10 млрд. Евро жұмсалды.

Соңғы жылдардағы үрдіс жылдам дамушы елдерден экологиялық технологияларға деген назар аудару болып табылады. Мысалы, Қытай мен Үндістанда олардың дамуына айтарлықтай қаражат бөлінеді. Қытайда 1600-ден астам мемлекеттік инкубаторлар мен ғылыми парктер бар, олардың басым бөлігі экологиялық таза технологияларды дамыту жобаларына қатысады. Осыған байланысты Қытай алты негізгі бағыт бойынша, соның ішінде жел энергиясын, биоотын өндірісін және көмірді экологиялық жағынан тиімді пайдалануды қоса алғанда әлемдегі жетекші орындардың бірі болып табылады.

«Жасыл технологиялардың» негізгі бөлігі түрлі елдердің технологияларымен ерекшеленетін елдермен салыстырмалы түрде аз мөлшерде шоғырланған. Экономикалық ынтымақтастық және даму ұйымы (ЭЫДҰ) елдерінде су мен ауаның ластануына, қалдықтармен күресу технологиялары белсенді дамып келеді: Австралияда – судың ластануына қарсы күрес, Данияда жаңартылатын (ең алдымен жел) энергия үшін, Германияда – ауаның ластануына қарсы күрес, Испанияда – күн энергиясы бойынша. Бразилия, Ресей, Үндістан, Индонезия, Қытай және Оңтүстік Африка қалдықтарды басқару, ластануды бақылау және жаңартылатын энергия көздері бойынша технологияларды әзірлейді. БРИИКС елдерінде «жасыл технологияларды» дамытудың айтарлықтай прогресі де бар.

«Жасыл технологиялар» саласындағы зерттеулер мен әзірлемелерді жүргізуде маңызды рөл атқарады, олар жеке компаниялардың (соның ішінде шағын және орта бизнестің) өндіріс тиімділігін арттыруға мүмкіндік ретінде қарастырады және,нәтіздесінде онын бәсекелестіктер артығылы.

Венчурлық капитал компаниялары бұл салада айтарлықтай белсенділік танытуда. «Жасыл технологияларды» дамытудың негізгі көрсеткіштерінің бірі – патент қызметі. 2000-шы жылдары климаттың өзгеруін азайту технологиялары айтарлықтай өсуді көрсетті. Жаңартылатын энергия көздеріне және ауа ластануын бақылау саласындағы патенттердің саны ең тез артты. Мәселен, 1997-1999 жылдармен салыстырғанда, күн энергетикасы саласындағы патенттер саны үш есе өсті. Энергия сақтау және материалдарды өңдеу саласындағы патенттік өтінімдер саны әлдеқайда баяу өсіп келеді. Еуропалық елдер жаңартылатын және қазбалы емес көздерден энергия өндірісіндегі өнертабыстық белсенділікті жалғастырып келеді: 2000-шы жылдардың аяғында олар осы саладағы 37% патенттерге, одан кейін Құрама Штаттар мен Жапонияға келеді. Қытай осы патенттер түрінде сегізінші орынды иеленді. Кейбір салаларда негізгі әзірлеушілер – басқа елдер. Мысалы, Америка Құрама Штаттары электр және гибридтік автомобильдер саласындағы, Нидерланды ғимараттар мен жарықтандырудағы энергия тиімділігіне қатысты патенттер саны бойынша жетекші орынға ие.

«Жасыл технологиялар» – күрделі мәселелерді шешуге пәнаралық тәсілдің тиімділігінің қазіргі заманғы үрдісінің айқын көрінісі. Олар ғылым мен техниканың барлық заманауи жетістіктеріне негізделген экологияны, экономиканы, әлеуметтік технологияларды алмастырады, бірақ оларды біріктірмейді. 2015 жылы американдық Nanotech Industries, Inc. компаниясы Green Green Chemistry Challenge Award сыйлығына ие болды. Израильдің Polymate Ltd. компаниясы изоцианат емес полиуретандар мен олардың негізіндегі гибридті материалдарды өндіру және өндіру үшін. Израиль компаниясының Polymate Ltd. компаниясының мамандары Технологиялық процестің барлық сатыларында улы және канцерогенді изоцианаттар болмайтын жабындыларды, монолитті едендерді және көбікті полиуретанды өндіруге арналған өнеркәсіптік технология әзірленді. Марапатталған жұмыс кітабының авторы, ал «Полимат» ЖШС-нің ғылым және даму жөніндегі директоры, профессор Олег Фиговскийдің жетекшілігімен жүзеге асырылды. Сыйлық марапаты туралы баяндамада: «Бұл беделді марапаттың иесі ретінде сіз өзіңізді ерекшелендіресіз» деді.

Polymate Ltd. компаниясының улы және канцерогенді изоцианаттары жоқ жабындарды, монолитті едендерді және көбіктендірілген полиуретандарды өндіруге арналған «жасыл технология» әзірлеу процесінде. АҚШ, Еуропа және Канададан 10 патенттен астам қорғалған бірнеше жаңа технологиялар әзірленді. Итероцианат емес полиуретандар өсімдік майы мен олигомерлі бастапқы аминдер негізіндегі оигомерлі циклокарбонаттардың реакциясы арқылы алынады. Мұндай полиуретандардың жоғары беріктігіне, әсеріне және тозуға төзімділігі, сондай-ақ гидролитикалық тұрақтылық бар. Сол компания қатты заттардың (металдар, полимерлер, керамика) наноқұрылғысының ерекше технологиясын бірегей жоғары жылдамдықты ену әдісімен әзірледі. Экологиялық таза (экологиялық таза) өнеркәсіптік нанотехнологиялар тақырыбы – АҚШ-тың патенттерімен қорғалған оннан астам осындай технологияны құрған «Полимет» (Израиль) Халықаралық нанотехнологиялар ғылыми орталығының басты тақырыбы.

Америка Құрама Штаттарының Президентінің Green Chemistry Challenge Award сыйлығымен марапатталған улы изокиданттарсыз полиуретандарды жасау – «жасыл химия» қазіргі үрдістердің көрінісі: «орнына емес, бірге!».

«Жасыл технологтар» damıtudyң zamanaui bakyttarynyy birі – neg_zgі energetik

а. Оның «жасылдандыруының» негізгі бағыттары – энергия тиімділігін арттыру және жаңа энергия көздерін, әсіресе, баламалы көздерін дамыту.

Баламалы энергетикалық тұжырымдамалардың көпшілігі жаңа болмаса да, соңғы бірнеше онжылдықта ғана бұл мәселе өзекті болды. Энергия өндірісінің технологиясын жетілдірудің арқасында баламалы энергетиканың көптеген нысандарының құны азайып, тиімділік өсті. Көптеген басқа техникалық тұжырымдамалармен қатар, «баламалы энергия» дегеніміз не және бұл термин қалай қолданыла алатыны туралы пікірталастар бар.

Бір жағынан, бұл термин адамзаттың көміртек іздерін ұлғайтуға алып келмейтін энергия түрлеріне жатқызылуы мүмкін. Сондықтан ядролық қондырғыларды, гидроэлектростанцияларды, тіпті табиғи газды және «таза көмірді» қамтуы мүмкін.

Екінші жағынан, бұл термин сонымен бірге қазіргі кездегі күн энергиясын, желді, геотермалды, биомасса және энергияны өндірудің басқа әдістерін қарастырады. Мұндай жіктеу әлемнің кейбір аймақтарында жүз жылдан астам уақыттан бері болатын және кең таралған құбылыс болып табылатын гидроэлектростанциялар сияқты энергия өндірісінің мұндай әдістерін жоққа шығарады. Сонымен қатар, баламалы көздер

Энергетикалық құдықтар Керек, зиянды созылмалы затар шыкармады.

Жоғарыда айтылғандай, бұл көміртегі диоксиді болып табылады, бірақ ол басқа шығарындыларға да қолданылады – көміртегі тотығы, күкірт диоксиді, азот тотығы және басқалары. Осы параметрлерге сәйкес, атом энергиясы баламалы энергия көзі болып саналмайды, өйткені ол өте улы және радиоактивті қалдықтарды шығарады, тиісті түрде сақталуы тиіс.

Дегенмен, барлық жағдайларда, бұл термин алдағы онжылдықта энергия өндірісінің басым түрі ретінде қазба отындары мен көмірді ауыстыратын энергия түрлерін белгілеу үшін пайдаланылады.

Айта кету керек, балама энергияның көптеген түрлері бар. Тағы да, мұнда анықтамалар тоқтауға келеді, өйткені өткен кезеңде «баламалы энергия» әдісі деп аталды, оны пайдалану негізгі немесе ақылға қонымды деп есептелмеген. Бірақ біз кең мағынада анықтаманы алсақ, ол осы мәселелердің кейбірін немесе барлығын қамтиды:

Гидроэнергетика. Бұл гидроэлектрлік бөгеттер шығаратын және ағып жатқан және ағатын суда (өзендерде, каналдарда, сарқырамаларда) турбиналарды айналдыратын және электр энергиясын өндіретін құрылғы арқылы өтетін энергия.

Ядролық энергетика Баяу ыдырау реакцияларында пайда болатын энергия. Уран штангалары немесе басқа радиоактивті элементтер жылу суларын буға айналдырады және бу турбиналарды бұрып, электр энергиясын өндіреді.

Күн энергиясы Күннен тікелей алынған энергия: фотоэлектрлі жасушалар (әдетте үлкен массивтерде орналастырылған кремнийдің субстратынан тұратын) күн сәулелерін тікелей электр энергиясына айналдырады. Кейбір жағдайларда күн сәулесінен алынған жылу электр энергиясын өндіру үшін қолданылады, бұл күн жылу энергиясы деп аталады.

 

Желдің қуаты. Ауа ағыны арқылы өндірілетін энергия: жел электр желілері турбиналары желдің әсерімен айналады және электр энергиясын өндіреді.

Геотермалдық энергия. Бұл энергия қабаттағы геологиялық белсенділіктің арқасында пайда болатын жылу мен бумен шығарылады. Көптеген жағдайларда турбиналар арқылы бумен өтетін құбырлар геологиялық белсенді аймақтардың үстінде жерге орналастырылып, электр энергиясын өндіреді.

Тыныс алу энергиясы. Жағалау желісінен шығатын ағымдар электр энергиясын өндіру үшін де пайдаланылуы мүмкін. Күндізгі өзгерулер судың турбиналар арқылы кері ағып кетуіне себеп болады. Жағалаудағы электр станцияларына жіберілетін электр энергиясы өндіріледі.

Биомасса. Бұл өсімдіктер мен биологиялық көздерден алынған этанол, глюкоза, балдырлар, саңырауқұлақтар, бактериялардан алынатын отынға жатады. Олар бензинді отын көзі ретінде алмастыра алады.

Сутегі. Сутегі газымен байланысты процестерден алынған энергия. Бұл құрамында каталитикалық түрлендіргіштер бар, онда су молекулалары электролиз кезінде бөлінеді және біріктіріледі; Ішкі жану қозғалтқышын қуаттандыру үшін немесе қыздырылған турбинаны айналдыру үшін газ пайдаланылатын сутегі отынының жасушалары; ядролық синтез, онда сутегі атомдары бақыланатын шарттармен біріктіріліп, керемет көлемде энергияны шығарады.

Көптеген жағдайларда баламалы энергия көздері жаңартылатын болады. Алайда, бұл терминдер бір-бірімен алмастырылмайды, өйткені баламалы энергия көздерінің көптеген түрлері шектеулі ресурстарға негізделген.

Мысалы, ядролық энергетика уранға немесе бірінші кезекте өндірілуі керек басқа да ауыр элементтерге негізделген.

Сонымен қатар, жел, күн, жағалаулық, геотермальды және гидроэнергия толық жаңартылатын көздерге сүйенеді. Күннің сәулелері – барлық энергияның ең мол көзі және ауа райының және уақыттың шектелуімен өнеркәсіптік тұрғыдан сарқылмайды. Жел атмосферамызда және Жердің айналуындағы қысымның өзгеруіне байланысты жел де еш жерде жоғалып кетпейді.

Қазіргі уақытта альтернативті энергия әлі де өз жастарын бастан кешуде. Бірақ бұл суреттің саяси қысымы, жаһандық экологиялық апаттардың (құрғақшылық, аштық, су тасқыны) және жаңартылатын энергия технологияларын жетілдірудің әсерінен тез өзгеріп отырады. Біздің заманымызда альтернативті энергетиканы жедел дамытудағы соңғы рөл энергетикалық дағдарыспен емес.

Адамзат орналасқан энергетикалық дағдарыс екі себеп бар. Біріншісі – қазба отынының қолданыстағы шектеулері. Екінші – қоршаған ортаны ластау. Егер осы себептердің біріншісі табиғи көмірсутектердің нақты жетіспеушілігінен гөрі геосаяси емес болса (дәлелденген мұнай қорлары, тіпті Азиядағы тұтынудың бумы кем дегенде 30-40 жылға созылатын болса, 80 жылдан кейін табиғи газ, көмір болмайды). бір жарым ғасырдан аз уақыт), екіншісі таяу болашақта ықтимал катаклизмдермен (дауылдар, мұхит ағымдары бағытындағы өзгерістер, мұзды балқыту, атмосфераның құрамындағы өзгерістер, жаһандық жылыну және климаттың өзгеруі) қатер төндіреді. Сонымен қатар, фазалық ауысу мүмкіндіктері (яғни, параметрлердің кішігірім өзгерістері жаһандық зардаптарға әкелетін) мүлде алынып тасталмайды – және параметрлердің сыни мәндерінің қайсысы және күрделі өзгерістер болған кезде ешкім білмейді.

Болашақ және келешекке айналған жаһандық апаттардың себебі адамның өркениетінің табиғатына жатады, ол сәйкес келмейді және айналадағы әлем құрылымына сәйкес болмайды. ХІХ ғасырға дейін адамдар индустриалды революцияға қарағанда, табиғатпен теңдестірілмеген теңдестікте өмір сүрді. Миллиондаған жылдар бойы табиғат адамның осы дүниеде өмір сүруі үшін барлық технологиялық технологияларды жасаған (әйтпесе мұнда өмір сүрмейтін боламыз), бірақ өндіріс көлемін ұлғайту және сатылым көлемін ұлғайту кезінде біз көбірек және арзан болуға тезірек және қарапайым болуымыз керек керекті тұтынушылық қасиеттері бар.

Табиғи технологиялар, біздің түсінігімізге сәйкес, дәлірек айтқанда, түсінбеушілік – өте тым баяу және нашар, бізде ештеңе жоқ, біз үшеудің екеуін: «тез, арзан, дәмді» таңдауды қаламаймыз – бәрімізге бірден қызмет етеміз. Нәтижесінде, бүгінгі күні көптеген өндірістер мен қалдықтардың кең ауқымы жинақталған, өркениет пен табиғаттың жаһандық тепе-теңсіздіктерін сөзсіз жасайды. ХХІ ғасыр энергетикалық саласы тұрақсыздандыру процестеріне үлкен үлес қосады. Мысалы, Калифорнияда парниктік газдардың шығарындылары шығарындылардың шамамен жартысын құрайды. Бу қозғалтқышының өнертабысы, содан кейін ішкі энергияны электр энергиясына айналдыру мүмкіндігі бар ішкі жану қозғалтқышы мыңдаған рет көмірсутектердің мөлшерін және сонымен қатар атмосфераға шығарылған жану өнімдерін арттырды. Бұл тұрғыда орманда өрттен адамның отты локализациясына дейінгі жолдары (тамақ пісіруге болатын, өртекшілерді қорқытқан, жыртқыштарды қорқытқан, бөлмелерді жылытуға болатын) үңгірдегі өрттен автокөлік қозғалтқышына қарағанда ұзағырақ және идея бірдей .

 

Ең күрделі экологиялық проблемаларды шешуге деген негізгі үміт (соның ішінде ресурс) қазіргі кезде технологиялық жетістіктерге негізделген. Соңғы жылдары дамыған елдер экологияға бағдарланған өсу стратегиясын жүзеге асыруға қатысты өз дамуын қайта бағдарлады, оның негізгі компоненттерінің бірі «жасыл технологиялар» болды. Бұл үдерісте дамып келе жатқан экономикалар да барған сайын өсіп келеді – бізге «жасыл технологияларға» әсер ететін инновациялық жүйелердің жетістіктері туралы технологиялық жетістіктер туралы тікелей айтуға болады. Бұл жағдайда «жасыл технологиялар» сипаттамасында баға белгілерінсіз басқарамыз.

Күн мен жел электр станцияларынан бастайық. 2015 жылы күнделікті орнатылған күн батареяларының саны 500 мыңнан асқанда, Қытайда жел электр станцияларының саны екі сағатқа жетті. Біздің көз алдымызда энергетикалық нарықтағы қуат теңгерімін түбегейлі өзгертетін теңдессіз жасыл революция орын алады. Күн панелдерін орнату қарқыны барлық жазбаларды ұрады. Және бұл бастама ғана, өйткені жел турбиналарының құны, әсіресе күн панельдері үнемі төмендейді.

Халықаралық энергетикалық агенттіктің атқарушы директоры Фатих Бирол: «Біз жаһандық энергетикалық нарықтарға жаңартылатын энергия көздерінің әсерімен трансформацияға куә болып отырмыз», – деп мәлімдеді. Ол көтерілудің ішінара күн және жел электр станцияларына арналған жабдықтар бағасының күрт төмендеуінен туындады. Мұндай бағаларды бес жыл бұрын елестету мүмкін емес еді. Осылайша, 2010 жылдан 2015 жылға дейін жел электр станциясын орнату құны 30% -ға арзандады, ал күн электр станцияларының құны 3 есеге артты.

Ең күрделі экологиялық проблемаларды шешуге деген негізгі үміт (соның ішінде ресурс) қазіргі кезде технологиялық жетістіктерге негізделген. Соңғы жылдары дамыған елдер экологияға бағдарланған өсу стратегиясын жүзеге асыруға қатысты өз дамуын қайта бағдарлады, оның негізгі компоненттерінің бірі «жасыл технологиялар» болды. Бұл үдерісте дамып келе жатқан экономикалар да барған сайын өсіп келеді – бізге «жасыл технологияларға» әсер ететін инновациялық жүйелердің жетістіктері туралы технологиялық жетістіктер туралы тікелей айтуға болады. Бұл жағдайда «жасыл технологиялар» сипаттамасында баға белгілерінсіз басқарамыз.

Күн мен жел электр станцияларынан бастайық. 2015 жылы күнделікті орнатылған күн батареяларының саны 500 мыңнан асқанда, Қытайда жел электр станцияларының саны екі сағатқа жетті. Біздің көз алдымызда энергетикалық нарықтағы қуат теңгерімін түбегейлі өзгертетін теңдессіз жасыл революция орын алады. Күн панелдерін орнату қарқыны барлық жазбаларды ұрады. Және бұл бастама ғана, өйткені жел турбиналарының құны, әсіресе күн панельдері үнемі төмендейді.

Халықаралық энергетикалық агенттіктің атқарушы директоры Фатих Бирол: «Біз жаһандық энергетикалық нарықтарға жаңартылатын энергия көздерінің әсерімен трансформацияға куә болып отырмыз», – деп мәлімдеді. Ол көтерілудің ішінара күн және жел электр станцияларына арналған жабдықтар бағасының күрт төмендеуінен туындады. Мұндай бағаларды бес жыл бұрын елестету мүмкін емес еді. Осылайша, 2010 жылдан 2015 жылға дейін жел электр станциясын орнату құны 30% -ға арзандады, ал күн электр станцияларының құны 3 есеге артты.

Ең күрделі экологиялық проблемаларды шешуге деген негізгі үміт (соның ішінде ресурс) қазіргі кезде технологиялық жетістіктерге негізделген. Соңғы жылдары дамыған елдер экологияға бағдарланған өсу стратегиясын жүзеге асыруға қатысты өз дамуын қайта бағдарлады, оның негізгі компоненттерінің бірі «жасыл технологиялар» болды. Бұл үдерісте дамып келе жатқан экономикалар да барған сайын өсіп келеді – бізге «жасыл технологияларға» әсер ететін инновациялық жүйелердің жетістіктері туралы технологиялық жетістіктер туралы тікелей айтуға болады. Бұл жағдайда «жасыл технологиялар» сипаттамасында баға белгілерінсіз басқарамыз.

Күн мен жел электр станцияларынан бастайық. 2015 жылы күнделікті орнатылған күн батареяларының саны 500 мыңнан асқанда, Қытайда жел электр станцияларының саны екі сағатқа жетті. Біздің көз алдымызда энергетикалық нарықтағы қуат теңгерімін түбегейлі өзгертетін теңдессіз жасыл революция орын алады. Күн панелдерін орнату қарқыны барлық жазбаларды ұрады. Және бұл бастама ғана, өйткені жел турбиналарының құны, әсіресе күн панельдері үнемі төмендейді.

Халықаралық энергетикалық агенттіктің атқарушы директоры Фатих Бирол: «Біз жаһандық энергетикалық нарықтарға жаңартылатын энергия көздерінің әсерімен трансформацияға куә болып отырмыз», – деп мәлімдеді. Ол көтерілудің ішінара күн және жел электр станцияларына арналған жабдықтар бағасының күрт төмендеуінен туындады. Мұндай бағаларды бес жыл бұрын елестету мүмкін емес еді. Осылайша, 2010 жылдан 2015 жылға дейін жел электр станциясын орнату құны 30% -ға арзандады, ал күн электр станцияларының құны 3 есеге артты.

Ең күрделі экологиялық проблемаларды шешуге деген негізгі үміт (соның ішінде ресурс) қазіргі кезде технологиялық жетістіктерге негізделген. Соңғы жылдары дамыған елдер экологияға бағдарланған өсу стратегиясын жүзеге асыруға қатысты өз дамуын қайта бағдарлады, оның негізгі компоненттерінің бірі «жасыл технологиялар» болды. Бұл үдерісте дамып келе жатқан экономикалар да барған сайын өсіп келеді – бізге «жасыл технологияларға» әсер ететін инновациялық жүйелердің жетістіктері туралы технологиялық жетістіктер туралы тікелей айтуға болады. Бұл жағдайда «жасыл технологиялар» сипаттамасында баға белгілерінсіз басқарамыз.

Күн мен жел электр станцияларынан бастайық. 2015 жылы күнделікті орнатылған күн батареяларының саны 500 мыңнан асқанда, Қытайда жел электр станцияларының саны екі сағатқа жетті. Біздің көз алдымызда энергетикалық нарықтағы қуат теңгерімін түбегейлі өзгертетін теңдессіз жасыл революция орын алады. Күн панелдерін орнату қарқыны барлық жазбаларды ұрады. Және бұл бастама ғана, өйткені жел турбиналарының құны, әсіресе күн панельдері үнемі төмендейді.

Халықаралық энергетикалық агенттіктің атқарушы директоры Фатих Бирол: «Біз жаһандық энергетикалық нарықтарға жаңартылатын энергия көздерінің әсерімен трансформацияға куә болып отырмыз», – деп мәлімдеді. Ол көтерілудің ішінара күн және жел электр станцияларына арналған жабдықтар бағасының күрт төмендеуінен туындады. Мұндай бағаларды бес жыл бұрын елестету мүмкін емес еді. Осылайша, 2010 жылдан 2015 жылға дейін жел электр станциясын орнату құны 30% -ға арзандады, ал күн электр станцияларының құны 3 есеге артты.

Халықаралық энергетикалық агенттік болашақ бесжылдықта жел турбиналары мен күн электр станцияларының өзіндік құнының төмендеуін болжайды: тиісінше 15% және 25%. Шамасы, бұл өте консервативті баға. Әлбетте, күн мен жел қуатының жылдам өсуіне байланысты болжамдар қайтадан қайта қаралуы керек. Орта мерзімді жаңартылатын энергия нарығының есебі 2016 кезеңі 2015 жылдан бастап 2021 жылға дейінгі кезеңге арналған. Бұл сегменттің болжамы 13% -ға жоғары деңгейде қайта қаралды. Сарапшылардың айтуынша, осы сегменттің белгіленген қуаты 730 ГВт емес, 825 ГВт-қа артады. Бұл АҚШ, Қытай, Үндістан және Мексика елдеріндегі қатаң заңдарды қабылдаудың арқасында.

2015 жылы әлемде энергетика саласында 153 ГВт қуат орнатылды. Олардың жартысынан көбі – күн батареялары (49 ГВт) және жел станциялары (63 ГВт). G-8 кейбір елдеріне қарағанда әлдеқайда көп сыйымдылықтар бар ма? мысалы, Канада. Күн және жел электр станциялары жыл бойы көмір, газ және атом электр стансаларына қарағанда көбірек қуат берді. Бұл жетістік қалпына келтірілетін табиғи ресурстарды көмірді айналып өтіп, белгіленген қуат бойынша әлемде бірінші орында тұруға мүмкіндік берді. Баламалы энергетикада «орнатылған қуат»? Бұл өте қарапайым көрсеткіш. Күн тәулік бойы жарқырайды және жел әртүрлі бағытта ауыспалы жылдамдықпен соқтығысады. Сондықтан жаңартылатын энергия көздерінен электр энергиясын өндіру нақты белгіленген қуаттан әлдеқайда төмен. Осы көрсеткіш бойынша жаңартылатын көздер өте артта қалып отыр. Бәрінен көрініп тұрғандай, электр энергиясын өндіру тұрғысынан қазба отындарын шығарып тастау үшін қазіргі уақытта қарағанда бірнеше есе көп генерациялайтын қуат орнату керек.

Халықаралық энергетикалық агенттіктің деректері бойынша, 2015 жылы көмір электр энергиясының әлемдік өндірісінің 39% -ын және барлық жаңартылатын энергия көздерін, оның ішінде гидроэлектрстанцияларын тек 23% қамтамасыз етті. Болжам бойынша 2021 жылға қарай жаңартылатын көздердің үлесі 28% -ға дейін өседі. Бұл жағдайда жаңартылатын энергия көздері 7 600 ТВт-тан астам электр энергиясын өндіреді – АҚШ пен Еуропалық Одақ елдері бір-бірімен бірге пайда болғаннан гөрі электр энергиясын көп.

Энергетикалық экономика және қаржылық талдау институты (IEEFA) 2017 жылға арналған есебінде ҚХР жаңартылатын көздерден энергия өндіруде көшбасшы болудың қаншалықты нақты екенін көрсетеді. Жарияланған құжаттарда 2017 жылы таза энергия өндіру жобаларына Қытайдың жалпы инвестициясы 44 млрд. АҚШ долларынан асатыны туралы айтылған. Бұл 2016 жылға қарағанда 32 миллиард доллардан асып түседі. АҚШ-тың Париж келісімінен бас тарту туралы шешімі, IEEFA-ның энергетикалық қаржыландыру жөніндегі жетекшісі Тим Буклидің пікірінше, жаңартылатын энергия көздері үшін жаһандық нарықтағы Қытайдың өсімінің маңызды катализаторы болды: «Бұл Қытайдың АҚШ-тың барлық қалған жерлерін толығымен толтыратынын білдірмейді. Париж келісімін тастау нәтижесінде көшбасшылық, бірақ ол, сөзсіз, елге технологиялық артықшылық пен қаржы мүмкіндіктерін қамтамасыз етеді, бұл оған үстемдікке мүмкіндік береді Күн энергиясын, электромобильдерді және аккумуляторды өндіру сияқты жоғары дамыған секторлар. «

Күн электр станцияларының құрылысы (SES) күн сәулелерін электр энергиясына тиімді түрде айналдыратын күн панелдерін қажет етеді. Мұнда қытайлықтар ғылыми-техникалық прогрестің алдыңғы қатарында. Күн энергиясын түрлендіру технологиясы әлемдегі энергия тиімділігінің үш рекордын бұзған жұқа пленкалы күн батареяларын шығаратын ең ірі өндіруші Hanergy-нің даму мысалы. Жаңа технологияларға сәйкес Hanergy еншілес компаниялары: Alta Devices, Solibro және MiaSole панелдердің үш түрін жасады: біртұтас күн модульдері GaAs, қос модульдік күн модульдері CIGS және 25,1% рекордтық энергияны айырбастау тиімділігі бар икемді субстратта күн модульдері CIGS, Тиісінше 18,72% және 17,88%. Бұл күн панельдері ұшқышсыз әуе көліктері, үйлердің төбесінде, электрлі көлік құралдарында және әртүрлі электроникада қолданылуы мүмкін. Компанияның айтуынша, олардың технологияларын пайдалану мүмкіндіктері шексіз, себебі ол барлық инновациялық аудандарда қолданыла алады. Ханергия өздерінің мәлімдемелерін растағаны үшін күн батареясын қолданды. Зарядталмай, ол 10 сағатқа дейін ауада тұра алады, ал литий-ион батареяларымен жабдықталған ұшақтардың жұмыс уақыты екі сағаттан аспайды.

Күн сәулесінің тиімді түрлендіргіштеріне электр энергиясына зерттеудің келешегі бар бағыттарының бірі жұқа пленкалы құрылымдар болып табылады. Бұл бөлімде Оксфорд зерттеу тобы жасанды жұқа күн сәулелерінің жасушаларын жасаудың жаңа әдісін ұсынды, бұл энергияны қайта өңдеу тиімділігі 15% асады. Құрылғылар перовскит деп аталатын материалдар негізінде құрылады. Күн сәулелерінің жасушалары қарапайым архитектураға ие және коммерциялық ауқымда оңай ойнатылуы мүмкін, себебі оларды өндіру үшін қолданылатын бу шығару тұндыру процесі олардың күнделікті жасушаларын жасау үшін қолданылатын материалдарды өңдеудің дәстүрлі әдістерімен оңай бәсекелесе алады.

Британдық зерттеушілер бұл перовскиттардың жарық сіңіріп қана қоймай, сонымен бірге электрондарды және өткізгіш тесіктерді де тасымалдауға мүмкіндік беретінін көрсетті. Бұл бояғыш сезімтал күн батареяларын жасау үшін бұрын пайдаланылған кешенді наноқұрылымды қажет етпейді. Олар ұсынған құрылғыда жарық сіңіргіш перовскит қабаты саңылауларға және электрондарға сезімтал электродтар арасында жай ауыстырылады. Шын мәнінде, оның қарапайымдылығымен қондырғылар кәдімгі жалпақ күн сәулесінен жасалған тақтайшаларға көп жағынан ұқсас. Сонымен қатар, құрылғы күн радиациясының қуатын тек 330 нм қашықтыққа қарамастан электр энергиясына (15,4% -ға дейін) айырбастаудың жоғары тиімділігін қамтамасыз етеді. Айта кету керек, құрылғы 1.07 В-да әлеуетті айырмашылықты тудырады (бұл қалыңдығы 0,15 мм қалыңдығы кремний пластиналары арқылы жасалған әлеуетті айырмадан екі еседен артық). Бұл керемет өнімділігі бар күн батареяларын жасау үшін бірнеше перовскит қажет.

Біздің заманымыздағы фотосинтез баламалы энергияның негізі болып табылады, бірақ ол адам қызметінің басқа салаларындағы зерттеушілердің назарын, атап айтқанда, жаңа материалдарды синтездеуге тартады. Химиялық қосылыстарды синтездеудің қолданыстағы технологиялары улы заттардың (катализаторлардың) пайдаланылуына негізделген және өте энергияға негізделген. Сонымен қатар, синтез таза бөлмелерде ғана жүзеге асырылуы мүмкін, бұл оны қымбатқа түсіреді, уақытты үнемдейді және табиғи жарықпен жұмыс істеу мүмкіндігін шектейді. Сондықтан ғалымдар химиялық реакциялардың катализді альтернативті әдістерін іздейді, мысалы, көрінетін сәулеленуді қолдану.

Табиғатта фотокатализді өсімдіктер пайдаланады – хлорофилл қатысуымен күн сәулесі фотосинтез береді. Алайда, жақында дейін фотокатализ қолайлы материалдардың жоқтығынан жасанды түрде ойнатылмады. Америкалық зерттеушілер осындай материалдарды әзірледі – люминесцентті күн концентраторы (LCS). Люминесцентті заттардың көмегімен құрылғы күн сәулесін сіңіріп, фотоэлектрлі жасушаларға қайта бағыттады. Өз жұмысында Эйндховен техникалық университетінің ғалымдары флюоресцентті бояғыш полидиэтилсилоксанмен боялған LCS (жапырақ түрінде) пайдаланды. Нысанның бетінде сұйықтықтарды қажетті химикаттармен енгізу үшін микроэлементтер желісі және күн сәулесінің әсерінен молекулалар жауап берді. Осылайша, құрылғы фотосинтетикалық ағзалардың антенналарының жұмыс істеу принципін қайталады.

Орталық Флорида университетінің химия факультетінің профессоры Фернандо Уибе-Ромо фотосинтезді және оқушылармен бірге жарықтың фотонды әсерінен жанармай көмірқышқыл газын отынға айналдыратын жаңа синтетикалық материалдарды әзірлеген экологиялық таза отынды өндіруді біріктірді. Мұндай материал бірден екі мәселені шешеді: парниктік газдың мөлшерін азайтады және экологиялық таза отын береді. Ең бастысы, оны өндіру үшін қымбат металдар қажет емес. Ол килограмм сатылатын және платина немесе иридияға қарағанда мың есе арзан титанды пайдаланады.

Ауыл шаруашылығын химиялау. Өсімдік өнімділігі және малдың өнімділігін арттыру, соның ішінде тауықтағы жұмыртқаны өндіру үшін күрес. Жетістіктер анық. Сонымен қатар: жоғары және жоғары өнімділікке ұмтылуда тыңайтқыштардың артық дозалануына байланысты топырақтың құнарлылығын жоғарлату; ауылшаруашылық өнімдерінде химияның артық болуы; қоршаған ортаны ластау, химиялық тыңайтқыштар жасанды заттар болып табылады.

Ауыл шаруашылығында биологиялық өнімдерді химиялық өнімдерден пайдаланудың сөзсіз артықшылығы олардың экологиялық тазалығы болып табылады. Биотехнологиямен дайындалған өнімдерде табиғи емес химиялық қосылыстар жоқ. Оларда нитраттар, фосфаттар және ауыл шаруашылығын химияландырудың басқа да «спутниктері» артық емес. Бұдан басқа, ауыл шаруашылық биопрепараттарын қолдану технологиясын қатаң ұстану көптеген ауыл шаруашылығы дақылдарының өнімділігінің артуына әкеледі. Бірақ биопрепараттарды тұтынушыларға арналған ең салмақты дәлелдер, ақыр соңында, олардың арзандығы болуы мүмкін: биотехнологияның гектарына инвестициялар химиялық технологияға қарағанда бірнеше есе арзан.

Ауылшаруашылық биопрепараттардың ішінде:

– биологиялық тыңайтқыштар өсімдіктерді егу алдында және оларды ұрықтандыру кезінде топыраққа енгізіледі, өсімдік өнімділігін арттырады;

– өсімдіктер өсіру кезінде қолданылатын биостимуляторлар, жеміс-жидек және өсімдік пісетін;

– алдын ала егу егу үшін пайдаланылатын аурулар мен зиянкестермен күресу және зиянкестер пайда болған кезеңде;

– егін жинаудан кейін қалған өсімдік материалдарын өңдеу үшін және көгалдандырудан бұрын топырақ байыту үшін пайдаланылатын өсімдік материалын компостирлеу құралы.

Көптеген сарапшылардың пікірінше, болашақ биологиялық фермерлікке жатады, оның принципі топырақтың тірі, биологиялық белсенді күйінде болуын қамтамасыз ету болып табылады. Биологиялық ферманың негізі – топырақ микрофаунасын белсендіру. Топырақ-микробиологиялық процестер олардың тұрғындары белсенді болғанда ғана қажетті қарқындылықпен жүреді.

Топырақтың түбір қабаттағы әрқашан миллиондаған жылдар бойы қалыптасқан бактериялар, саңырауқұлақтар және басқа да қарапайым қауымдастығы болып табылады. Парадокстық, бірақ биосфераның негізгі бөлігі осы микроскопиялық тіршіліктен тұрады. Өмір бойы өмір сүріп, планетаның топырағының құнарлылығын үнемі арттырып келеді. Топырақта өмір сүретін микроорганизмдердің арасында пайдалы және зиянды. Өз кезегінде, сол түрдегі пайдалы микроорганизмдер арасында жоғары метаболизм белсенділігі бар адамдар бар. Бұл жалғыз және практикалық қызығушылық тудырады. Олар содан кейін табиғи экологиялық таза өнім консорциумдарды құру біріктіріледі пайдалы қасиеттерін зерттеу, таза мәдениетіне оқшауланған болды. Ауылшаруашылық өнімдері алынды.

Химиялық өсімдіктерді қорғау өнімдері зиянды ғана емес, пайдалы топырақ микрофлорасын да жояды. Нәтижесінде өсімдік қалдықтарының ыдырауы мен минералдану процесі баяулайды. Қоректік заттардың алынуы табиғи өсуден асып түседі. Топырақ өзінің құнарлылығын тез жоғалтады.

Бұдан әрі топырақтың сарқылуын болдырмау үшін бірегей қасиеттері бар ауыл шаруашылық биопрепараттары жасалады. Мысалы, топырақ құрамын анықтаушы және шығымдылық тұрақтандырғыштар. климаттық аймақтардың қарамастан топырақты одан әрі жұмыс біріздендіру процесі үшін стандартты жиынтығына топырақ микроорганизмдер бірінші қорғасын. Екінші астық жинау құрғақшылық жағдайда осы аймақтағы сәтте нақты ауа райы жағдайына байланысты тұрақтанды Топырақта ылғалдың, ұстап тұрыңыз және жаңбырлы жағдайда, атмосфераға оны жұтып топырақ артық ылғалды сіңіріп, тікелей дақылдарды. Өсімдік қалдықтарын компосттауда биологиялық өнімдерді пайдалану органикалық органикалық тыңайтқыш алуға мүмкіндік береді. технология ферменттеу қалдықтарды, өсімдік майы, қант Қалдықсыз, биологиялық өнімдерді пайдалана отырып, ұн өнеркәсібі жоғары сапалы органикалық тыңайтқыш немесе биологиялық өсімдік қорғау үшін шикізат коэффициенті ластаушы қалдықтарды түрлендіріледі.

Ауыл шаруашылық биопрепараттарының тағы бір «мамандығы» жерді мелиорациялау болып табылады. Заманауи ірі кәсіпорындардың айналасында олардың құнарлылығын жоғалтқан иеліктен айырылған бұзылған жерлердің кең өрістері табылады. Мұндай экзотикалық ландшафтар ай ландшафтына ұқсайды. Бұл комбайндардағы күл үйінділері, руда мен металл емес минералдардың кен орындарының қалдықтары, әр түрлі шығу тегінің мұнайдың ластануы болуы мүмкін. Дәстүрлі рекультивация бұзылған жерлерді жедел қайтарудың келесі әдістерін ұсынады: құнарлы қабатты қолдану, кейіннен жерді жуумен қамтамасыз ету және шымтезек күлін енгізу.

Тозған жерлерді биологиялық рекультивациялау эндемикалық шөптерді себу кезінде олардың тұқымын қажетті және жеткілікті қоректік заттармен қамтамасыз ету, ауадан азотты игеріп, олардың тамақтануын қамтамасыз ететін топырақ микроорганизмдерінің қажетті топтарымен қамтамасыз етуге мүмкіндік береді. Шынында, тұқым егу кезінде, оның микрогокенозы тамырдың айналасында жатыр. Топырақты және агрофизикалық микроорганизмдерді алдын-ала және кейінгі енгізу, сондай-ақ дамушы өсімдіктердің микро агроценоздарының әртүрлі тіркесімі қалыпты жеміс қабатының қалыптасуының негізі – үздіксіз жұқа қабаттың қалыптасуына әкеледі.

Биопрепараттарды қолданудың нәтижесінде мелиорацияның алғашқы жылы шөптердің жақсы өсуіне жол ашады. Бұл топырақ микрофлорасының санын көбейтеді, әсіресе бастапқы топырақтың қалыптасуына белсенді қатысатын микроорганизмдердің топтары. Нәтижесінде гумус рекультивацияның екінші жылында қалыптасады. Үшінші жылы оның мазмұны 1,3-1,5% -ға жетеді. Биологиялық әдістерді пайдаланбай, гумустың мазмұны осы уақытқа дейін 0,1% құрайды. Ауыл шаруашылық биопрепараттарын құрайтын микроорганизмдердің көмегімен мелиорация құны дәстүрлі әдістермен салыстырғанда 5-8 есеге азайды.

Ауыл шаруашылық биопрепараттарын ауылшаруашылық өндірушілер ғана емес, сонымен қатар қалалық коммуналдық шаруашылықтар да пайдаланады: мегаполистегі адам өмірінің жағдайын жақсарту үшін ауыл шаруашылық әдісі топырақтың құнарлылығын қалпына келтіруді және оның биологиялық белсенділігін қамтамасыз ететін биологиялық өнімдерді пайдаланумен қолданылады. Нәтижесінде өсімдіктердің сәндік қасиеттері жақсарып, көшеттердің өмір сүру деңгейі (5-7 есе) артады. Минералды тыңайтқыштарды тұтыну 2-3 есеге азайған, ал кейбір жағдайларда сіз оларды толығымен тастай аласыз, сонымен қатар патогендік микрофлора басылады.

Ауыл шаруашылық биопрепараттар форматы бойынша жасыл технологиялар туралы әңгіме жасай отырып, ауылшаруашылық биопрепараттарының құны бірдей химиялық тыңайтқыштардың құнынан жоғары қуат тәртібі екенін, бірақ тұтынудың шамасы екі рет төмен екенін атап өту керек. Нәтижесінде, ауылшаруашылық өндірушілер үшін үнемдеу – химиялық ауылшаруашылық препараттармен салыстырғанда шамалы. Сонымен қатар ауыл шаруашылығы өнімдерінің экологиялық тазалығы. Технология өте аграрлық тұрғыдан да, коммерциялық жағынан да өте перспективалы болып табылады және дамыған елдердің ауыл шаруашылығында жаңа позицияларға ие.

Ғалымдардың айтуынша, нанотехнологияларды ауыл шаруашылығында (астық, көкөніс, өсімдіктер мен жануарларды өсіруде) және азық-түлік өнімдерін өндіруде (өңдеу және қаптауда) қолдану азық-түлік өнімдерінің толық жаңа түрін – нано өнімдерді генетикалық түрлендірілген уақытқа ауыстыруға әкеледі. өнімдер.

Жасыл технологиялардың жетістіктері туралы әңгіме гендік инженериясыз айналыспайды, бұл адамзатқа ресурстарды сарамалау мәселесін шешуге және оларды табиғи ресурстарды ұтымды пайдалануға мүмкіндік береді.

Осыған байланысты Израильдің Визманн институтының зерттеушілері ДНК-ның жемістер мен көкөністердің сыртқы түрін және дәмін жақсарту үшін құрылымын өзгертуді үйренді. Жемістің негізгі сипаттамалары өзгермейді. Израильдік ғалымдардың әдісі бүгінгі күннің барлығының ең дәлдігі және бағбаншыларға үлкен қызығушылық тудырады. ДНК құрамындағы кез-келген өзгеріс күтпеген нәтиже берді, өйткені дәм мен сыртқы көріністен басқа өсімдіктердің басқа да белгілеріне кездейсоқ әсер етті.

Жаңа әдіс гомологтық рекомбинация қағидасына негізделген – жасушалар жиі қолданатын белгілерді қайталанып көшіру арқылы екі жақты немесе бір реттік ДНҚ зақымдануын жою әдісі. Генетика осы процесті өз мақсаттары үшін пайдалануды үйренді. Олар қажетті қасиетті таңдап, ДНК-ны жасушалар табиғи түрде қалпына келтірген кезде оны өздері молекулаға салып салады.

Ғалымдар демонстрацияларының экспериментіне үңгенең тусынның Озгертиги туыры

сты. Осылайша зерттеудің нәтижесі оңай көрінетін еді. Нәтижесінде гомологлы рекомбинация 14% жағдайларда байқалды, бұл дәлдік көрсеткіші болып табылады.

«Енді әдейі индуцирленген гомологтық рекомбинация жоғары жиілікте орын алғанын көрсетті, бағбаншылар бұл механизмді қолдануға кірісе алады. Бұл әдіс өңдеуді ғана емес, зауыттың геномын да дәмдік, мөлшерлік, кірістілік пен ауруға төзімділікті қоса, қажетті қасиеттерді біріктіруге мүмкіндік береді », – дейді профессор Ыбырайым Леви, басшылығымен зерттеу жүргізілді.

Және «көгілдір экономикаға» қатысты біраз нәрсе. Соңғы онжылдықта «Көк экономиканы» («көгілдір экономика» немесе теңіз өнімдерінің экономикасы) қуатты ғылыми-практикалық бағыты қарқынды дамып келеді. Осы салаға жүздеген басылымдар мен патенттер берілді, жаңа технологиялар әзірленді, әртүрлі елдердегі жүздеген ғылыми-өндірістік компаниялар құрылды.

«Көк экономиканың» маңызды бағыттарының бірі – бағалы өнімдердің кең спектрін алу үшін теңіз, өзен, көл және жасанды су қоймаларынан балдырларды терең өңдеу. Ең танымал балдырлардан жасалған өнімдердің бірі – алигат негізіндегі талшықтар (алигат – балдырлардың негізгі заты, химиялық құрылымға ұқсас полисахарид целлюлозаға). Алайда, соңғы жылдары пайда болғандай, биоотындар мен қарапайым органикалық заттардың әртүрлі түрлері балдырдан күрделі өнімге арналған шикізат ретінде шығарылуы мүмкін: майлар, биологиялық активті заттар және есірткілер. Сонымен қатар, ұңғымаларды бұрғылау және планетаның қашық бұрыштарына шығып, Арктиканың шельфін жою қажет емес – олардың тамақтануы мен көбеюі үшін балдырлар мен күн сәулесінің астында жеткілікті су бар.

Әртүрлі пайдалы және құнды өнімдерді өсіру және өндіру тұрғысынан ең перспективалы – Спирулина балдырларының түрі. Бұл балдырлар оңай өсіріледі, үлкен өнім береді, әлеуетті пайдалы шикізаттың көп мөлшерін қамтиды. Отын шығынын әлемдік нарықтағы жағдайды ескере отырып, ең тиімді және биоотын өндіру үшін балдырлар өсіру және балдырлардан биоотын түрлерін өндіру болып табылады. Сонымен қатар, бір тонна ылғал биомассадан балдырлардан екі жүз литрге дейін мұнай алуға болады, оның ішінде биодизель және бірнеше бағалы органикалық заттардың қарапайым технологиядан алынуы мүмкін: триглицеридтер, май қышқылдары, липидтер, ұзақ тізбекті көмірсутектер, көмірсулар (қант, крахмал, алгинат) , этанол және басқа спирттер, целлюлоза, басқа да құнды өнімдер.

Сарапшылар өсімдіктерден (рапс, жүгері, пальма жемістері және т.б.) биоотынды алудың басқа әдістерімен салыстырғанда балдырлардан биоотын алудың жоғары рентабельділігін және алға келе жатқан жылдары балдырлар қолданудың күрт өсуін болжайды. Сарбаздар балдырлардың артықшылықтарын төмендегі себептер бойынша бағалайды:

– отын күн батареяларын пайдалана отырып, балдырларға тікелей шығарылады;

– дәнді дақылдарды өсірумен айналысатын ауданды иеленудің қажеті жоқ;

– өндіріс процесі жеңілдетілген;

– дайын өнімдердің бағасы дәстүрлі отынның бағасымен салыстырылады;

– өндірістің экологиялық тазалығы.

Жалпы алғанда, әлемде «көк төңкеріс» деп аталатын күшті перспективалық ғылыми-техникалық қозғалыс пайда болды – адам қызметінің әр түрлі маңызды бағыттарындағы теңіздер, өзендер мен көлдердің өсімдіктер мен жануарларды тиімді пайдалану: әр түрлі судың өсімдіктер мен жануарлардың жұмыс істеу механизмін жаңа технологияларды және биоотындар, талшықтар, көмірсулар, полисахаридтер, азық-түлік өнімдері, азық-түлік өнімдерін өндіруге арналған балдырлар – су негізіндегі өсімдік өсімдіктерінің негізінде дәрмектер, басқа да құнды өнімдер. Сонымен қатар, «көк технологиялар» үнемді (күн энергиясын тікелей биоотын және басқа да құнды өнімдерге айналдырады) және экологиялық таза (олар жерді иеленбейді, атмосферада көміртегі қос тотығының құрамын арттырмайды).

Жасыл технологиялар жетістіктеріне қысқа шолуымыздың соңында аз экзотикалық. Жасыл технологиялар – сіз жасай аласыз.

Электрлік батареяларды жасау үшін экологиялық баламаны табу үшін, Riverside университетінің Калифорния университетінің зерттеушілері екі-түйме саңырауқұлақтарын қолданып батарея жасады. Ғалымдардың пікірі бойынша, олардың ұрпақтары батареяларды өндіруде экономикалық және экологиялық шығындарды азайтуға ғана емес, сонымен бірге олардың күші құлап кетпейтін батареялардың пайда болуына алып келеді, керісінше, уақыт өте келе артады. Инновациялық батареялар үш негізгі элементтен тұрады: теріс полюс (катод), оң полюс (анод) және қатты немесе сұйық сепаратор (электролит). Синтетикалық графит литий-ион батареяларындағы анод ретінде пайдаланылады, бірақ бұл материал тазалау және дайындау үшін агрессивті химиялық заттарды қолдануды талап етеді.

Бұл процестер өздігінен қымбат емес. Олардың өнімдері – қоршаған ортаға зиянды қалдықтар. Ғалымдар екі себеп бойынша графит алмастырушысы ретінде шампиньон саңырауқұлақтарын қолдануға шешім қабылдады. Алдымен, бұрынғы зерттеулер бұл саңырауқұлақтар өте кеуекті екенін көрсетті және бұл қасиет батареяны жасау кезінде маңызды (бұл көп саңылаулар өнімділікті арттыратын көп энергияны сақтауға және тасымалдауға мүмкіндік береді). Екіншіден, оларда көп мөлшерде калий тұздары бар, яғни олар ұзақ уақыт бойы жұмыс істейтін батареяларды жасауға әкелуі мүмкін, тіпті өз уақытында өз күштерін арттырады. «Осындай материалдармен болашақ ұялы телефон батареялары уақыт өте тез өтпей қалады, керісінше олар көміртегі конструкцияларындағы тесікшелердің белсендірілуіне байланысты ұзағырақ заряд алады», – дейді Риверсайд қаласындағы Калифорния университетінің аспиранты Бреннан Кэмпбелл және авторлардың бірі.

Ұлыбританиядағы Лидс университетінде жұмыс істейтін Люк Боусер және оның әріптестері жануарлардың онтогенезін нығайту үшін жасалынған түйіндер жаңа электрониканы өсіру үшін қолданыла ма деп ойлады. Оның командасы силикатиндерді, олар жұмыс істеу негізі ретінде теңіз губкаларының скелеттерін салатын белоктарды таңдады. ДНҚ-ның көбею әдістерін қолдану арқылы ғалымдар силикатиндерді кодтайтын миллиондаған ДНҚ мутациясын өсті. Мутациялар өсу үрдісінде табиғи түрде пайда болды, нәтижесінде көптеген белоктар нұсқалары болды. Және бұл силикатиндердің түрлі минералды кристалдық құрылымдарды салу қабілетіне ие болғандығына әкелді.

Остиндегі Техас университетінің зерттеушілері теңіз мидидерінен табылған заттардан жаңа экологиялық таза отқа төзімділік жасайды. Қолданыстағы жалындарды ұстайтын заттар жиі уытты болып табылады және қоршаған ортада және тірі организмдерде, соның ішінде адамдарда жинақталуы мүмкін. Өртке төзімді қоспалар заманауи жиһаз, автокөлік бетін және көптеген басқа тұтыну өнімдерінің құрамына кіреді. Уақыт өте келе, бұл химиялық заттар қоршаған ортаға улы заттарды шығарып, адам денсаулығына зиянды әсер ете алады. Зерттеушілер допаминнен алынған полидропамин синтетикалық қабатының өте тиімді отқа төзімді қасиетке ие екендігін анықтады. Зерттеушілердің пікірінше, олардың жабыны әдеттегі жалындарды ұстаушылардың орнына қолданыла алады. Көпіршіктерге арналған полидопаминді қаптамаларды қолдану жалын қарқындылығының айтарлықтай төмендеуіне әкелді. Өрттің қарқындылығын төмендету үшін полидопаминнің өртке қарсы жабынының мүмкіндігі бар оттегі ұстаушыларға қарағанда 20% -ға артық, ал жанатын материалдарды өрттен қорғау үшін салыстырмалы түрде аз мөлшерде полиподамин қажет.

Кардифф Университетінің (Ұлыбритания) ғалымдары әдеттегі электрофизден сутегін алудың инновациялық әдісін ойлап тапты, бұл жалпы энергетикалық секторға қатты әсер етеді. Сутегі ұзақ мерзімді перспективада балама отын ретінде танылды: жоғары энергияға ие, ол жану кезінде парниктік газдарды шығармайды. Алайда, бұл отынды алудың өзі қоршаған ортаға зиян келтірмейді, сонымен бірге ол қымбат, өйткені ол табиғи газ мен көмірдің үлкен қорларын жұмсайды. Бұл фактілер ғалымдарды сутегін өндірудің альтернативті және қауіпсіз әдістерін ойлап табуға мәжбүр етеді. Ұлыбританиядағы Кардифф университетінің ғалымдары Белфаст қаласындағы Queen’s университетінің зерттеушілерімен бірлесіп жұмыс істейтін ең перспективті зерттеулердің бірі. Зерттеулер барысында ғалымдар күн сәулесінен және катализаторды пайдаланып целлюлозадан сутегі алудың тиімді әдісін жасайды. Зерттеушілердің пікірінше, арзан катализаторды никель түрінде және қарапайым шөптерді сутегі өндіру үшін пайдалану олардың зерттеулерін шынымен инновациялық етеді.

Вьетнам Университетінің химия дәрігерлері қылқан жапырақты ағаштардың шайырынан тұратын затпен биопластикалық синтезделді. Зерттеушілер жаңартылатын қорлардан алынған материал тамақ қаптамасы ретінде, сондай-ақ медициналық импланттарды жасау үшін пайдаланылатынына сенеді. Экологиялық таза материалдарды, мысалы, полилактида (полилактикалық қышқыл) сияқты шикізат, жаңартылған қорлар: жүгері және қант қамысы. Бұл артықшылыққа қосымша, полилектидада жақсы иммунды имплант ретінде пайдалануға мүмкіндік беретін жақсы био-үйлесімділік бар. Дегенмен, сүт қышқылының полимерлерінің негізгі кемшіліктерінің бірі олардың төмен күюі мен икемділігі болып табылады. Полилектиданы икемді ету үшін, мұнайдан алынған капролактон қосыңыз. Мұндай қоспа биопластикалық материалды толығымен жаңартылмайды. Қазір Англиядан келген химиктер капролактонды ауыстырып, плиненмен – қылқан жапырақты ағаштардың шайырынан алынған терпендер класына жататын циклдік затпен алмастырылды. Бұл пинь өзінің хош иісіне шырша сыйлайды. Олардың жұмысы биопластиканы толығымен жаңартылатын ресурстардан шығаруға көмектеседі. Әзірге ғалымдар бірнеше грамм экологиялық таза материалдарды алды, бірақ химиктер биопластикалық синтезді зертханадан ауқымды өндіріске көшіруге мүмкіндік беретін әдіснама жасау үшін жұмыс жасайды.

АҚШ-та, Техас университетінің профессоры, доктор Мелколм Браун өсімдіктер биологиясының ең маңызды жаңалықтарының бірі деп санайтын наноцеллюлозаны «өсіру» үшін революциялық жолды ұсынды. Наноцеллюлоза – диаметрі ұзындығына жоғары қатынасы бар наносалалық целлюлоза талшықтарының жиынтығы. Мұндай талшықтың типтік диаметрі 5-20 нм құрайды, ал ұзындығы 10 нм-ден бірнеше микронға дейін өзгереді. Материал псевдопластиктивтік қасиетке ие, яғни. ол қалыпты жағдайда тұтқыр болады және физикалық әсер кезінде сұйықтық сияқты әрекет етеді (шайқау, араластыру және т.б.). Наноселлюлозаның таңғажайып қасиеттері оның негізінде аэрогел сияқты ультра жеңіл және ауыр материалдарды жасауға мүмкіндік береді. Профессор Браунның әдісі әлдеқайда тиімді және экологиялық таза. Ол үшін су, күн сәулесі және балдырлар қажет. Ғалым «ацетобактериялардан оқшауланған көк-жасыл балдырға» гендерді енгізіп, наноцеллюлоза жасауға мәжбүрледі. Әлеуетті түрде, бұл әдіс өнеркәсіптік масштабта материалды өндіру үшін бүкіл органикалық өсімдіктерді құруға мүмкіндік береді. Нанокеллюлозаны көп мөлшерде және арзан түрде өндіретін ферма болады, тіпті атмосферадан көмірқышқыл газын сіңіру арқылы. Содан кейін наноцеллюлоза биоотын өндіру үшін шикізат бола алады және оны қолданудың көптеген салалары экономикалық тиімді болады.

Лос-Анджелестегі Калифорния университетінің Джеймс Лиао бастаған биохимиктер тобында көмірқышқыл газын сіңіріп, оны биоотын ретінде пайдалануға болатын бутанол және басқа да қарапайым спирттерге айналдыратын Ralstonia типіндегі бактериялардың ерекше штаммы жасалды. Бұл бөшкелер сутегіге тамақтана алатын және өмір сүру үшін оттегі немесе басқа ерекше қоршаған ортаны қажет етпейтін арнайы бактериялар класына жатады. Сутегі оксиданттарының гидрогеназ отбасының ферменттері микробтың өмір сүруіне негізгі элементі болып табылады. Джеймс Лиао және оның әріптестері бірнеше гендерді Ральстония эвтрофа геномына енгізіп, оны артық энергиясын бутанолға және басқа да органикалық спиртке айналдыруға мәжбүр етті. Сутегі сенімді және қауіпсіз көзін табу – таза сутегінің қолдану өте қауіпті болар еді, өйткені кез келген ағып кету қуатты жарылысқа айналуы мүмкін. Ғалымдар бактерия сутегінің көзі ретінде формальды қышқыл молекулаларын қолдануға қабілетті екенін пайдаланды. Ralstonia eutropha қышқыл молекулаларын сіңіреді, оны сутек пен көмірқышқыл молекуласына бөледі және бірінші болып «отын», екіншісі – «құрылыстық материал» ретінде жасалады. Сонымен бірге көміртегі диоксиді мен электр тогының бір мезгілде судан өтіп кетуі кезінде формин қышқылын алуға болады. Жобаның жетекшісінің айтуынша, бұл дизайн колонияның өсуіне мүмкіндік береді, қолайлы мөлшерде биоотын шығарады және күн батареялары, жел турбиналары және басқа да жаңартылатын энергия көздері өндіретін электр энергиясынан биоотынды алу үшін пайдаланылуы мүмкін.

Қалай болғанда да, кез-келген ақпаратта, егер ісіңізге не ақпаратқа жақындасаңыз, ұтымды дәндер таба аласыз. Ғалымның миы соншалықты реттелген, ол өз сұрақтарына жауап іздейді, егер ол қандай да бір мәселе бойынша басын қатты алса. Тіпті ұйқыда. Тіпті кез-келген бессмыс оқыған кезде, шешім шығарушысының айыптауы кенет түрде проблеманы айқындаған кезде, ол мүлдем өзгеше болады, және шығудың шығу жолы болады. Бір жағы ғана. Ғылыми әдет-ғұрыптардың соратын бағытта емес. Ғылыми зерттеулер жиі параллельді жолдардан тұрады. Бірден бірнеше институттар мен лабораторияларда бірдей мәселеде ақыл-парасатпен күреседі. Әсіресе, мәселе қоғам тарапынан талап етілсе.

Қорытындылай келе, ғылыми-техникалық прогресстің заманауи дамуының маңызды бағыттарының бірі парадигмалық ауысым болып табылады: табиғаттың барынша сақталуына және табиғатқа қатысты бұзушы әрекеттерге қол жеткізген ең белсенді қатысушыға ерекше назар аудара отырып, тұрақты дамудан сыни деңгей. Экобализацияның бұзылуының антропогендік факторы осыдан туындайтын барлық теріс салдарлармен басым болды. Осыған байланысты, дамыған елдерде, қоғам мен үкіметтерде қоршаған ортаны қорғауға арналған міндет қойылып, ұлттық және халықаралық сипаттағы бағдарламалар қабылданады. Жер планетасын адам ресурстарын негізсіз артық пайдаланудан құтқаратын кез келді. Уақыттың осы шақыруына жауап ретінде 20 ғасырдың соңында «жасыл технологиялар» деп аталатын ғылым мен тәжірибенің жаңа бағыты адам қызметінің барлық салаларын қамтитын дамыды және дами береді.

Болашақта экологиялық таза технологиялардың кең ауқымын одан әрі жедел дамыту күтілуде. Климаттың өзгеруі, сапалы су және басқа ресурстарға қолжетімділік және биоалуантүрліліктің жоғалуы қазіргі жаһандық экологиялық проблемалардың бірі болып табылады, сол себепті технологияларды дамыту оларды шешуге бағытталған. Сонымен қатар, «жасыл технологиялар» нақты жағдайлармен шектелмейді. «Жасыл технологиялар» – бұл экологиялық қауіпсіз шикізат, сондай-ақ экологиялық таза қауіпсіз өнімдер, сондай-ақ экологиялық қауіпсіз технология.