¿Qué avances científicos tendrán el mayor impacto en el uso de la energía?

Answer 1

Si la ciencia pudiera fabricar una batería (o un ultra-condensador) con 10x o 100x la densidad de potencia actual, entonces no tendríamos que tener paquetes de baterías de 1,500 lb en los autos. Podrían ser de 150 libras o 15 libras, lo que disminuiría los requisitos de energía para acelerar y frenar un automóvil.

Si la ciencia pudiera controlar el clima, no necesitaríamos calentar 100 millones de hogares en el invierno y enfriar 100 millones de hogares en el verano.

Si la ciencia pudiera proporcionarnos superconductores que funcionen a temperatura ambiente en lugar de -100 grados centígrados, podríamos reemplazar las redes eléctricas por redes superconductoras y eliminar entre el 20 y el 50% de las pérdidas de energía debidas a la transmisión.

Si la ciencia pudiera inventar celdas solares con una eficiencia del 99% que costara $ 5 por metro cuadrado, entonces podríamos alimentar la energía solar a todo con un costo competitivo (en lugar del 18% de paneles eficientes que cuestan $ 1,000 por metro cuadrado)

Answer 2

Creo que en un frente más realista, lo que la mayoría de la gente ha sorprendido es el costo de los módulos solares. Quedan dos grandes problemas:

1) El costo de instalación del uso de energía solar sigue siendo alto. Esto significa que si la pérdida de peso de las celdas de poli-si disminuye, o si la gente obtiene paneles solares de película delgada / CIGS con una eficiencia de ~ 23% en una escala comercial (lo que la gente de SUNSHOT denomina el momento de Michael Jordan), entonces la energía solar cumple con los 5 Requisito de 10 centavos por kilovatio hora para competir con el gas natural.

2) Como Chris Tentsch señaló a continuación, necesitamos un mejor almacenamiento; Sin embargo, no solo para el transporte. Si las baterías fueran un factor de 10 a 100 veces más barato para el almacenamiento por kilovatio hora, entonces el almacenamiento electroquímico a gran escala eliminaría el problema de producción / demanda pico que el viento y la energía solar enfrentan actualmente, y de nuevo haría que la energía solar compita con el gas natural.

El trabajo en estas dos áreas creo que tiene la mejor oportunidad de tener un gran impacto en el uso de energía en un futuro cercano.

Answer 3

Fusión de baja temperatura autosuficiente controlada.

La materia prima para la fusión es el hidrógeno, que puede ser bastante sencillo de producir (pero difícil de almacenar). Este combustible tiene el beneficio adicional de no producir radioisótopos a largo plazo. Es más controlable que la potencia de fisión ya que la parada de la alimentación de combustible es suficiente para detener la reacción.

Actualmente, falta la capacidad de producir más energía de la que se pone para desencadenar la reacción. Para lograr esto, tendríamos que encontrar una manera de generar suficiente energía y densidad de masa para mantener la reacción. Esa solución resolvería de inmediato la crisis energética.