HighTech 
Исследователи заявляют, что американские электросети в будущем могут полностью полагаться на ветер, воду, солнце и прочие возобновляемые, дешевые и экологически-чистые источники энергии.
Результаты недавнего исследования показали, что к 2050 году не только США, но и весь мир сможет на 100% обеспечивать себя “зеленой” энергией.
Но не стоит забывать о том, что солнце и ветер - это непостоянные источники: солнце не всегда светит достаточно ярко, а ветер не всегда дует достаточно сильно. Это наводит на мысль о создании электростанций, работающих на природном топливе и способных компенсировать непостоянство природной энергии, чтобы не допустить нестабильности в работе электросетей.
Чтобы понять, сколько энергии может быть получено из природных источников за 2050-2055 годы, ученые создали масштабную 3D-погодную модель Соединенных Штатов. Заодно с этим было также спроектировано несколько способов хранения ее предполагаемых объемов.
Созданная модель - это страна, полностью переведенная на электричество: это значит, что от него работает абсолютно все, начиная с автомобилей и заканчивая промышленностью. Исследователи предполагают, что США могут обойтись без таких источников энергии как уголь, нефть, природный газ, биотопливо или атомная энергия, и полностью заменить их на ветер, солнце и воду.
Ученые также заявляют, что в будущем энергохранилища, обычно занимающие огромную площадь, тоже будут не нужны, поскольку производимые объемы энергии будут точно соответствовать спросу на нее, а не превышать его. Кроме того, потребители будут получать финансовые стимуляции за своевременное отключение энергии в случае необходимости балансировки электросетей или ограничений энергопоставок.
Солнечное тепло может храниться в воде или почве и использоваться, например, для зимнего отопления жилых помещений. Избытки энергии можно задействовать для создания льда для последующего охлаждения, поднятия воды на высоту для последующей выработки гидроэнергии или для создания водородного топлива для автомобилей. Такие способы хранения могут сгладить нерегулярность спроса на энергию и стабилизировать электросети будущего. Кроме того, хранение энергии в почве обходится в сотни раз дешевле, чем с помощью современных электростанций.
“Предубеждение о том, что на экологически-чистых источниках энергии невозможно создать такие стабильные и надежные электросети как на традиционных видах топлива, в корне не верно”,- уверяет ведущий автор исследования и ученый в области наук об атмосфере Стэнфордского университета Марк Якобсон.
На эту работу Якобсона вдохновило так называемое канадское солнечное сообщество Drake Landing, расположенное близ Калгари. Сообщество прославилось тем, что в течение лета солнце нагревало воду, которую закачивали под землю по специальным изолированным трубам и затем использовали полученное таким образом тепло для отопления 52 домов в течение всей зимы.
“Такой тип хранения энергии, в отличие от газовых скважин и электростанций, по сути, не требует никакой наземной инфраструктуры, поскольку находятся под землей. Кроме того, это гарантирует полную безопасность “хранилищ” и позволяет намного эффективнее управлять распределением энергии”,- рассказал Якобсон.
Исследователи заявляют, что такое глобальное изменение способов электроснабжения никоим образом не увеличит цены на топливо. В то же время электродвигатели славятся большей эффективностью по сравнению с двигателями внутреннего сгорания, а это значит, что в будущем объемы необходимой энергии для снабжения США могут сократиться на 30%.
Аналитики отметили, что предложенная командой Якобсона стратегия применима практически в любой точке земного шара. “Мы проверяем возможность использования схожей стратегии в 20 регионах мира и в 139 странах”,- поделился ученый.