Традиционные источники энергии в большинстве своем не экологичны. «Зелёная» энергетика постепенно развивается. Но учёные присматриваются и к нетрадиционным источникам, которые были бы недорогими и безопасны для планеты. Новыми разработками в области электроэнергетики делится РБК.

В апреле 2021 года британская компания Mocean Energy представила Blue X — прототип установки, которая будет преобразовывать кинетическую энергию морских волн в электричество. Принцип работы такой: установку помещают на поверхность воды, она качается на волнах и приводит в движение шарнир посередине. Тот в свою очередь запускает генератор, который вырабатывает электроэнергию и по кабелям перенаправляет её на сушу. По оценкам Mocean Energy, если использовать хотя бы 1% всей доступной энергии волн в мире, можно обеспечить электричеством 50 млн зданий. Для сравнения: в России насчитывается около 14 млн жилых домов.

Электричество можно добыть и в микромире. Оказалось, что органические молекулы тоже преобразуют солнечную энергию в электричество. В 2021 году немецкие учёные сумели синтезировать супрамолекулярную — то есть более сложную, чем обычная молекула — систему на основе ДНК. Основа системы — фуллерен, состоящий из 60 атомов углерода. К нему крепится краситель, который поглощает солнечный свет и отдаёт получившуюся энергию фуллерену. Но возникает проблема: если не упорядочить такие супрамолекулы, ток между ними будет протекать с трудом, а со временем и вовсе затухнет. Для решения этой проблемы супрамолекулы закрепили на спирали ДНК. Так движения электронов становятся упорядоченными, а электрический ток не затухает. Исследователи не обещают, что в скором времени на всех крышах появятся солнечные батареи из ДНК, но развивать это направление планируют. По их прогнозам, технология будет дешевле, прочнее и долговечнее, чем солнечные батареи на основе кремния.

Энергию Солнца можно использовать во время космических путешествий. Главная задача – поймать так называемый солнечный ветер – поток заряженных частиц, которые испускает звезда. Поможет в этом солнечный парус — почти то же самое, что и обычный парус на кораблях. NASA с помощью паруса планирует долететь до Луны, а затем отправиться к околоземному астероиду 1991 VG.

Энергию можно получить даже из воздуха! В 2020 году учёные из Массачусетского университета создали Air-gen — генератор, который создаёт электричество с помощью натурального белка и влаги, содержащейся в воздухе. С помощью протеобактерий Geobacter учёные выращивают белок, который может проводить ток. Из него делают плёнку толщиной менее 10 микрон — в несколько раз тоньше, человеческого волоса — и помещают между двумя электродами. Белок забирает влагу из воздуха и создаёт ток между электродами. Пока мощности Air-gen хватает только для питания мелкой электроники. В скором времени учёные разработают версию для мобильных телефонов и смарт-часов, чтобы те никогда не разряжались. А если у исследователей получится совместить Air-gen с краской для стен, в домах появится бесконечный источник электроэнергии.

С 2001 года китайские учёные пытались преобразовать солнечную энергию в жидкое топливо. И только спустя 20 лет у них это получилось. Исследователям удалось получить жидкий продукт с минимумом примесей — содержание метанола в нем достигает 99,5%. Происходит превращение в три этапа. Сначала нужно превратить солнечный свет в энергию помощью солнечных батарей. Полученное электричество используют для расщепления молекулы воды на водород и кислород. Соединив водород и оксид углерода получают метанол. В отличие от нефти и угля, это топливо сгорает чисто. Если у Китая получится сделать производство жидкого метанола массовым, углекислого газа в атмосфере станет намного меньше, ведь на долю Китая приходится около 29% мировых выбросов.