Популярная наука

В-третьих, на значительной части территории России использование ВИЭ до сих пор не оправдано экономически. Короткий световой день плохо подходит для СЭС. Труднодоступность "ветренных" регионов (просторы Сибири, арктическое побережье) усложняют строительство и обслуживание инфраструктуры ВЭС.

Есть и другие факторы, как лобби гигантов ТЭК, отсутствие господдержки, консерватизм общества, низкий уровень осведомлённости о ВИЭ...

На 1 апреля 2025 года в России доля ВИЭ составляет 21.9%, из которых СЭС и ВЭС - только 2.6%, и примерно 19% приходится на ГЭС.

На фоне этого интересно познакомиться со свежим докладом Международного агентства по возобновляемой энергетике IRENA. Каждый год, начиная с 2015, IRENA выпускает подробный справочник с обзором состояния ВИЭ в каждой стране мира.

Термины:
ВИЭ - возобновляемые источники энергии, включая ГЭС, СЭС, ВЭС, ПЭС, ГеоТЭС и др.
ГЭС - гидроэлектростанции.
СЭС - солнечные электростанции.
ВЭС - ветряные электростанции.

Общая статистика

На конец 2024 года установленная мощность всех ВИЭ - 4 448 ГВт.
В 2023 году общая мощность составляла 3862 ГВт.

Общий прирост ВИЭ за 2024 год составил 586 ГВт, или +15%. Это огромное достижение для мировой экономики, на самом деле. Учитывая низкую стоимость и быструю окупаемость ВИЭ...

Пример для понимания, как это много - 586 ГВт новой мощности. Электрическая мощность одного энергоблока АЭС ВВЭР-1000 составляет 1 ГВт. Общая мощность Балаковской АЭС, одной из крупнейших в России - 4 ГВт. Иными словами, за 2024 год было введено в строй ВИЭ мощностью как 146 атомных электростанций. За один год!

Дальше подробнее:

Мировая выработка ВИЭ, впрочем, как и всей ЭЭ, сосредоточена в Азии - около 54%. В Азии также и самый большой годовой прирост - 21%. Самая большая доля ВИЭ на душу населения - в Океании, в основном, за счёт Австралии и Новой Зеландии.

IRENA несколько своеобразно группирует страны по частям света. Например, Россия, Турция и страны Кавказа (Армения, Азербайджан, Грузия) выделяются в отдельный подрегион Евразия. Благодаря этому сходу можно заметить, что в Евразии выработка ВИЭ на душу населения втрое ниже, чем в Европе.

Для наглядности добавлю ещё сравнение по странам:

Тут интересно заметить, что Китай вырабатывает 41% общемировой ВИЭ. США на втором месте.

Судя по этим данным, три страны в последние годы не занимаются развитием ВИЭ - Россия, Беларусь и Казахстан (*).

Казахстан тут со звёздочкой, потому что прямо сейчас в Казахстане на Мангышлаке реализуется проект Hyrasia One общей мощностью 40 ГВт солнечных и ветровых электростанций. В Узбекистане СЭС/ВЭС начали развивать немного раньше, и успели в 2024 году ввести в строй примерно полгигаватта ВИЭ.

Обратите внимание, только один проект ВИЭ в Казахстане рассчитан на такую же мощность, как почти вся текущая ВИЭ в России суммарно. Или больше, чем все российские АЭС вместе взятые.

Теперь к графикам:

Статистика по видам ВИЭ

Дальше пройдёмся по основным видам ВИЭ:

До 2023 года лидером по выработке среди ВИЭ однозначно были гидроэлектростанции. Однако, примерно с 2015 года темп ввода в строй новых ГЭС резко снизился - и в настоящее время растёт не более, чем на 1-2% в год.

В 2023 году на первое место вышли солнечные электростанции. Это самая быстрорастущая отрасль энергетики с ежегодным приростом в 30-50%. Для сравнения, в 2015 году установленная мощность всех СЭС мира составляла 227 ГВт, в 2024 - уже 1 865 ГВт. За десять лет рост почти в десять раз!

Ветроэлектростанции вводят медленнее. Главная причина - они дороже и срок окупаемости дольше, чем СЭС. Однако, и тут рост сохраняется на уровне 10-15% в год, а за десять лет установленная мощность ВЭС выросла втрое - с 416 ГВт до 1132 ГВт.

Суммарная доля остальных видов ВИЭ невелика, и оценивается на 2024 год в 24 ГВт. Есть несколько интересных проектов приливно-отливных электростанций, например. Однако, до открытия каких-то новых принципов выработки ЭЭ вряд ли их общая доля превысит 1% от общей установленной мощности.

Гидроэлектроэнергетика

Если коротко, заметного роста тут нет. Основная причина - необходимость затопления больших площадей. Это невыгодно экономически, негативно влияет на природу - и прочие далеко идущие последствия.

Крупные новые проекты есть только в Китае и Африке. У уже существующих ГЭС установленная мощность понемногу снижается за счёт износа оборудования. В целом, гидроэлектроэнергетика вышла на плато, а в перспективе нескольких лет - будет сокращаться.

Ветроэлектроэнергетика

Общий прогноз для ВЭС - стабильный рост.

В США темпы роста замедлились, они сконцентрировались на СЭС. Вероятно, это временно, т.к. в США есть большие пустынные площади с регулярными стабильными ветрами и достаточно развитой инфраструктурой.

В Узбекистане и Казахстане реализуются большие проекты по СЭС и ВЭС в пустыне вокруг Арала и Каспия.

Китай активно развивает ВЭС на севере и северо-западе страны, а также планирует строительство сразу несколько больших кластеров морских ВЭС. Особенный упор сейчас делается на автономности ВЭС. У новых типовых проектов китайских ВЭС интервалы между техническим обслуживанием увеличены до 500 дней!

Солнечная электроэнергетика

Вы просто посмотрите на эти цифры:

Из хороших новостей - в России тоже есть рост, целых 16% за 2024 год. Из грустных - это уровень Узбекистана, в десять раз меньше Турции и в 400 раз меньше, чем в Китае. Это при том, что в России есть достаточно большие степные и пустынные площади от Саратова до самого Кавказа - с редкой облачностью и высоким уровнем солнечной радиации.

Общая доля ВИЭ в установленной мощности ЭЭ

Итог

Подведу итог вышесказанному. Если вы думаете, во что инвестировать - инвестируйте в солнечную и ветроэнергетику. Даже в России, хотя уровень развития этих технологий невысок, за счёт эффекта низкой базы можно неплохо развиться.

Итог №2. "Зелёная" энергетика - давно уже не игрушки и не блажь. В мировом масштабе речь идёт уже о тераваттах установленной мощности, при этом отрасль продолжает демонстрировать двузначный прирост в процентах.

Итог №3. Грустный. Экономика, основанная на экспорте ископаемого топлива, обречена на стагнацию. Пик добычи нефти и газа, очевидно, позади, и с каждым годом спрос на эти ресурсы будет снижаться. Даже у атомной энергетики коммерческие перспективы просматриваются только в очень ограниченных областях применения.

• Метод называется Coulomb Explosion Imaging: сверхкороткий и сверхинтенсивный рентгеновский импульс выбивает из молекулы множество электронов, ядра резко отталкиваются и разлетаются; по времени и координатам попадания ионов на детекторе COLTRIMS восстанавливают исходную геометрию и мельчайшие отклонения — квантовые колебательные «узоры».

• Ключ к прорыву — мощь European XFEL, обеспечивающего экстремально короткие и яркие рентгеновские вспышки; именно она позволила перейти от «картинок маленьких молекул» к визуализации сложных систем и их коллективных мод.

• Научная статья описывает «изображение коллективных квантовых флуктуаций структуры молекулы в основном состоянии» — базовый феномен, который раньше мы знали по теории, но не «видели» напрямую.

Почему это — рубеж к «программированию материи»

• Визуализация согласованных квантовых мод — это карта «управляющих ручек» молекулы: зная, какие вибрации связаны и как они сдвигают атомы в узоры, можно целенаправленно возбуждать или гасить нужные режимы света-лазером, подталкивая реакции по желаемым путям.

• Следующий шаг уже готовится: attosecond‑рентген от European XFEL (порядка 200 аттосекунд, мегагерцовая частота, тераваттная мощность) открывает кинематограф электронов — съёмку и управление связью на естественных для неё масштабах времени и пространства. Это значит, что «хореографию атомов» можно будет сопрягать с «хореографией электронов», то есть управлять самой динамикой химической связи, а не только её итогами.

Что это даст в реальном мире

• Химия по кадрам: выборочное возбуждение нужной моды — и реакции идут чище, быстрее, с меньшими отходами; молекулярные «короткометражки» превращаются в инженерные инструкции для синтеза и катализа.

• Материалы по ТЗ: контроль коллективных колебаний ведёт к проектированию кристаллов с заданной теплопроводностью, жёсткостью, электросопряжением — от термоэлектриков до «тихих» метаматериалов.

• Квантовые технологии: лучшее понимание и подавление фононных каналов декогеренции в кубитах и дефектах твёрдого тела — дольше живущие состояния и устойчивые устройства.

• Биомедицина: съёмка и настройка ультрабыстрых фотопроцессов — фототерапии, белковые машины, чувствительные к нужной моде; отсюда — адресные вмешательства на уровне динамики, а не только структуры.

Смелая перспектива

Если соединить «картографию» квантовых мод с источниками аттосекундного рентгена высокой мощности и частоты, возникает новый класс управления веществом: выборочные, резонансные, пространственно-временные команды на уровне конкретных связей и коллективных движений. Это и есть зарождение «программирования ткани материи» — когда реакции, фазы и функции задаются не через реагенты и длительный прогрев, а короткими световыми сценариями на шкалах ангстремов и аттосекунд.

Это реальный мир, в котором мы с вами живём. Фантастика.

Базовая новость: https://aktuelles.uni-frankfurt.de/english/molecules-in-the-...

В прорывном исследовании, опубликованном в журнале Nature Communications, международная команда ученых впервые успешно синтезировала и идентифицировала метантетрол – крайне неустойчивое органическое соединение, которое может стать ключом к пониманию химических истоков жизни как на Земле, так и, потенциально, в космосе.

Этот научный прорыв стал результатом многолетних усилий. В команду вошли Райан Фортенберри (астрохимик, Университет Миссисипи), Ральф Кайзер (профессор химии, Гавайский университет в Маноа) и Александр М. Мебель (специалист по вычислительной химии, Международный университет Флориды). Их работа позволила "поймать" молекулу, которую называют "пребиотическим концентратом" или "семенем жизни".

Почему Метантетрол Так Важен?

Метантетрол относится к классу ортокислот – соединений, известных своей редкостью и нестабильностью, но считающихся потенциально критическими для ранних химических процессов, ведущих к возникновению жизни. Его уникальность – в четырех гидроксильных группах (OH), присоединенных к одному атому углерода. Как поясняет Ральф Кайзер, лаборатория которого безуспешно пыталась выделить метантетрол более пяти лет, само обнаружение такого соединения "выводит экспериментальные и детектирующие возможности на 'последний рубеж'", открывая новый уровень исследований.

Сложность Синтеза: Имитация Космических Условий

Главная проблема метантетрола – его экстремальная нестабильность. Множество кислородных связей (атомы кислорода "не любят" находиться рядом) делают молекулу похожей, по словам Фортенберри, на "компактную углеродно-кислородную молекулу, которая просто хочет взорваться". При малейшем притоке энергии она распадается на воду и углекислый газ, важные для биохимии. Фортенберри даже называет ее "пребиотической бомбой".

Чтобы обойти эту нестабильность и воспроизвести возможные процессы в межзвездной среде, исследователи пошли на хитрость. Они создали смесь из замороженной воды и углекислого газа, охладив ее почти до абсолютного нуля. Затем, имитируя действие космических лучей, они подвергли лед воздействию высокоэнергетического излучения. Это позволило перевести образовавшийся метантетрол в газообразную форму и, используя мощный ультрафиолетовый свет, впервые надежно его идентифицировать.

Значение для Поисков Жизни во Вселенной

Синтез метантетрола в лабораторных условиях, моделирующих космические, — сильный аргумент в пользу того, что он может образовываться и в реальных межзвездных облаках или на ледяных телах. "Если молекула может образоваться в лаборатории, она может образоваться и в космосе", — подчеркивают авторы.

Это открывает новые горизонты для астрохимии и астробиологии. "Углерод — строительный материал жизни, кислород — то, из чего состоит практически всё остальное", — объясняет Фортенберри. — "Он повсюду и необходим для жизни. Итак, если мы сможем найти места в космосе, где метантетрол образуется естественным образом, мы будем знать, что это место обладает потенциальными строительными блоками для поддержания жизни".

Фортенберри сравнивает метантетрол с желудем: "По сути, это пребиотический концентрат... То, что может привести к более сложным химическим процессам, если дать ему возможность. Представьте себе жёлудь, который вырастет в дерево в Роще. Один лишь жёлудь не может стать деревом; для этого нужны солнечный свет, вода и многое другое. Но он может стать началом процесса".

Исследование, поддержанное грантом Национального научного фонда (AST-2403867), не только расширяет понимание фундаментальной химии, но и дает астрономам новую молекулу-мишень для поисков в глубинах космоса.

Джошуа Х. Маркс, Силин Бай, Анатолий А. Николаев, Цианг Гун, Мейсон МакЭнелли, Цзя Ван, Ян Пань, Райан К. Фортенберри, Александр М. Мебель, Тао Ян, Ральф И. Кайзер. Метантетрол и последний рубеж в изучении ортокислот . Nature Communications , 2025; 16 (1) DOI: 10.1038/s41467-025-61561-z

Представь: ты просто идёшь по улице, а твои шаги превращаются в электричество! Это не фантастика, а технология Pavegen.

Специальные плитки Pavegen V3 немного пружинят под ногами (всего 5–10 мм), и за счёт этого внутри запускаются генераторы. Один шаг — и энергии хватает, чтобы зажечь лампочку на 20 секунд.

Плитки можно устанавливать где угодно — на улице, в аэропортах, школах или стадионах. Они не боятся воды и пыли, не скользят и выдерживают огромный поток людей.

Кроме того, Pavegen передает данные: сколько людей прошло, в какие часы, какие зоны популярны. На основе этого строятся «тепловые карты» движения — это полезно для городов и бизнеса.

Каждый шаг — маленький вклад в чистую энергию будущего.

Больше информации про энергию и энергетику в телеграм-канале ЭнергетикУм

Из-за яркости образа парадокс часто неверно подают в научпопе и образовании как "простой пример суперпозиции", создавая миф, будто Шрёдингер утверждал, что кот реально может быть в состоянии "жив-и-мёртв". На деле он использовал кота именно для опровержения этого. Сегодня известно, что макроскопические объекты (коты) не проявляют квантовую суперпозицию из-за мгновенной декогеренции — разрушения хрупких квантовых состояний при взаимодействии с окружающей средой (воздух, свет, стенки коробки). Кот всегда либо жив, либо мёртв, а "парадокс" остаётся мощным инструментом для обсуждения проблемы измерения и границы между квантовым и классическим мирами.

Вот пример неправильной подачи мысленного эксперимента: https://science.mail.ru/articles/2776-kot-shredingera/

В википедии, кстати все правильно написано, но кто ж сегодня верит википедии.

Такая интерпретация эксперимента меня больше устраивает. Есть все-таки польза от нейросетей.

Легенда о пиратах

В профессию я попал случайно. У меня был друг на год старше, который заявил, что пойдет учиться на маркшейдера. Помню, мы еще посмеялись с товарищами над чудным названием специальности. Но так вышло, что я не поступил туда, куда хотел, и друг пригласил с собой — сдали экзамены по физике, математике и русскому, прошли отбор. Так начался мой путь в маркшейдерии.

На встречах с современными школьниками, которые регулярно проводит наша компания, я рассказываю другую историю прихода в профессию — более романтичную. Придумал легенду, что в детстве хотел стать пиратом и часто искал клады с помощью карт.

Компас на парте

Вокруг моей технической специальности немало стереотипов и мифов. Один из них связан с тем, что якобы маркшейдер должен хорошо знать географию. В школе я учился в физико-математическом классе, тригонометрию знал на отлично, но со сторонами света была беда. Я понимал, что север сверху, значит — юг снизу, а вот запад и восток давались с трудом.

Перед контрольными все время рисовал на парте компас. В действительности только такие общие понятия, как широта и долгота, нас объединяют с географами. Все остальное в нашей работе больше связано с тригонометрией и математикой.

Охотники за молодежью

За талантливой молодежью — будущими маркшейдерами — сегодня активно охотятся работодатели. Это востребованная профессия. Я преподаю в Высшей инженерной школе Тюменского индустриального университета и вижу, что сегодняшние студенты уже на третьем курсе устраиваются на оплачиваемые производственные практики. На четвертом курсе у них даже есть выбор, в какую компанию пойти за опытом, а многие работают неполный день. Предприятия и проектные институты все чаще сотрудничают с вузами и набирают студентов на работу еще со студенческой скамьи.

Когда я учился, профессия тоже была востребованной: производственные практики позволяли студенту достаточно крепко стоять на ногах и быть независимым от родителей материально. Еще у нас было так называемое распределение, и мне сразу после завершения учебы предложили поехать работать в экспедицию.

Вечный студент

Деятельность маркшейдера лицензируема, причем лицензионные требования с каждым годом ужесточаются. Есть серьезные требования к образованию специалистов. Если раньше можно было просто пройти переподготовку за малое количество часов, и, допустим, в маркшейдеры после переподготовки шли геодезисты, то сейчас, чтобы получить лицензию, обязательно нужно получить высшее специальное образование. Это еще одна причина, почему работодатели стараются набирать выпускников вузов.

В ногу с технологиями

Раз в три года мы должны повышать квалификацию по направлению «Маркшейдерское дело», раз в пять лет — по промышленной безопасности. Но есть и другой процесс, связанный с развитием технологий.

Современный маркшейдер просто обязан держать руку на пульсе. Быстрыми темпами обновляется оборудование: казалось бы, мы только недавно освоили спутниковую навигацию, а теперь у нас в профессиональном обиходе все больше сканирующих устройств и программных комплексов.

На земле и под землей

Кстати, маркшейдер работать геодезистом может. С ними у нас много общего, в том числе приборы, но геодезисты в основном работают на поверхности, на стройке, для них главный документ — Градостроительный кодекс.

В нефтяной отрасли тоже много строительства, но главное, с чем мы работаем, — недра. Когда я учился, был даже такой предмет, как геометризация недр. Нам преподавали, как строить подземные 3D-модели тогда еще на бумаге, программных комплексов не было. Мы пытались отрисовать, что творится внизу. Первая часть нашей деятельности как раз связана с геодезией, а вторая — с оформлением документов, получением лицензий. Мы постоянно взаимодействуем с контролирующими и надзирающими органами.

Еще мы с геологами пересекаемся по вопросу размещения кустов скважин, так называемому «кустованию». Геологи размещают кустовые площадки в пространстве так, чтобы достать до геологических целей. Мы же смотрим, чтобы она максимально эффективно размещалась на поверхности: к примеру, убрать ее с косогора, чтобы не потратить большое количество песка на отсыпку, или убедиться, что не затронута водоохранная зона.

И вновь про стереотипы

Моя профессия считается мужской, но успешные женщины маркшейдерами тоже становятся. Конечно, их практически нет среди полевиков-вахтовиков, в большей степени они работают в землеустройстве. Среди моих заместителей — как раз представительница прекрасного пола.

Когда мы говорим о маркшейдере, то представляем обычно специалиста на месторождении в спецодежде, который, скорее всего, немного испачкался, пока ползал по карьеру. И почти никогда воображение не рисует сотрудника в деловом костюме. Я пришел в офис нефтяной компании из экспедиции, и у меня поначалу тоже вызывало улыбку собственное отражение в зеркале — привык не к галстуку, а к энцефалитке  и раскатанным болотным сапогам.

Потеряться и найтись

У меня есть несколько историй, когда я заблудился. Казалось бы, работаю с картами, схемами, ориентируюсь в пространстве, но сбился с пути на многоуровневой станции метро в Москве, долго пытался найти нужную ветку.

Однажды в тайге прошел лишних 15 километров, потому что с картой не разобрался и пошел в другую сторону. Профессия не столько мне помогает с ориентацией, сколько подкидывает слишком много мыслей в ответственные моменты. Но здесь и другая сторона медали: оценку рисков профессиональная среда научила проводить хорошо.

Сплошная польза в повседневной жизни

Безусловно, есть навыки, которые пригождаются в жизни. Допустим, фундамент собственного дома я разбивал и выносил в натуру сам. Все промерил, с помощью нивелира выставил уровень опалубки. Кстати, рулеткой могу сделать много вещей. Все думают, что ею можно только измерить длину, а с помощью рулетки можно найти местоположение, выставить на месте ровный квадрат, диагональ, угол отложить.

И домашние задания детям помогаю делать. Синусы и косинусы в голове отлично отложились! Рисую от руки, к сожалению, плохо, хотя и люблю.