To tylko krzykliwe komunikaty prasowe. Naprawdę nie są tak tanie (w tym nakłady inwestycyjne i koszty operacyjne), łatwe, wysokowydajne, odporne na zanieczyszczenia katalizatorem lub skalowalne, jak napisano.

Widziałem te krzykliwe komunikaty prasowe na cienkowarstwowe ogniwa paliwowe i tym podobne (produkcja metanolu, produkcja energii, synteza FT, biodiesel, rózga itp.) od co najmniej lat 90. Bieżące komunikaty prasowe wyglądają zdumiewająco do tych samych komunikatów prasowych z tamtego okresu, z niewielką widoczną poprawą w tej dziedzinie. Albo realizacja (lub wstyd) z poprzednich informacji prasowych, które dotarły donikąd. Tylko nowy adiunkt i kolejna wygłodniała prasa szkoła R1 wydająca więcej skwierczenia, bez steków.

I nie zaczynaj mi "nano". To był już maksymalny szum w latach 90. i praktycznie nie poszedł nigdzie komercyjnie (tj. Poza sferą karier w wieży z kości słoniowej). I nadal wydaje się, że jest to gorący obszar dla finansowania NSF i tym podobnych. I jest to dziedzina, która naprawdę przyciąga naukowców zajmujących się ego i autopromocji.

Ponieważ rozwój technologiczny i odkrycia naukowe są procesami o bardzo różnej wielkości i skalach czasowych, często występujących w bardzo różnych warunkach brzegowych (laboratorium a otoczenie w świecie rzeczywistym) seryjnie produkowanego produktu technologicznego.

Średnio często pochłania nawet łatwe do przekształcenia koncepcje i pomysły związane z zaawansowaną technologią 5-10 lat na wyprodukowanie prototypu , który można wykorzystać do optymalizacji gotowej do użycia technologii w przemyśle.

Aby zmierzyć status quo takiego rozwoju, opracowano „poziom gotowości technologicznej” , który jest szeroko stosowany w środowisku akademickim (raporty z badań, wezwania do finansowania itp. .) i branży, aby zakwalifikować i oszacować niezbędny czas, personel i wymagania finansowe, aby osiągnąć określony poziom gotowości lub zdecydować, czy koncepcja jest na etapie przeniesienia jej z akademickiego R&D do realizacji przemysłowej i rozwoju produktu.

Wymogi ekonomiczne nie są kluczowym czynnikiem dla realizacji koncepcji technologicznej aż do ostatecznego poziomu TRL, głównie społeczne wykorzystanie i zysk (na przykład energia z rozszczepienia jądrowego / technologia ma w dłuższej perspektywie znacznie wyższe koszty dla społeczeństwa ze względu na odpady nuklearne i jest prawidłowa utylizacja niż dochody c firmy sprzedające za jego pomocą energię).

Z ekonomicznego punktu widzenia wiadomo, że większość zaawansowanych technologicznie startupów upada. Jeśli jest to spowodowane nieznanym / źle oszacowanym poziomem TRL rozwoju i zbyt wczesną realizacją technologiczną lub po prostu złym pomysłem lub złym ekonomicznym zarządzaniem projektem, warto wiedzieć. Ale ponieważ ten wskaźnik niepowodzeń w zaawansowanych technologicznie startupach jest dość wysoki, prawdopodobnie nikt nie jest dobrze znany ani statystycznie zbadany.

Kiedy widzisz, że liczba patentów rośnie wykładniczo, ale pieniądze wydawane na R&D raczej stagnuje lub rozwija się wolniej, wielu przełomów i koncepcji praktycznie nie można poświadczyć o gotowości.

Jestem absolwentem inżynierii chemicznej i postaram się jak najlepiej odpowiedzieć na to pytanie w kontekście mojej dziedziny.

Krótka odpowiedź brzmi, że proces przemysłowy wykorzystujący najbardziej zaawansowane technologie nie jest ekonomiczne.

Może być kilka powodów.

1. Bieżąca wartość produktów wytworzonych w procesie w całym okresie eksploatacji instalacji nie przekracza inwestycja wymagana do uruchomienia i uruchomienia takiego zakładu

2. Proces nie funkcjonowałby na skalę przemysłową

W tym Przykładowo katalizator redukujący CO2 do metanolu mogę podać kilka możliwych powodów, dla których ten proces może nie działać na dużą skalę.

• Katalizator łatwo się zatruwa i jest drogi / niemożliwy do regeneracji
• Stężenia CO2 wymagane do działania katalizatora są wyższe niż te występujące w warunkach przemysłowych
• Produkt zatruwa / niszczy katalizator
• Woda lub inne typowe zanieczyszczenia w ściekach z elektrowni produkujących CO2 zniszczyłyby katalizator
• Ekstremalnie wysokie temperatury lub niskie lub wysokie ciśnienie jest wymagane, aby katalizator działał.
• Katalizator jest naprawdę drogi
• Podczas procesu powstają inne produkty, które powodują, że metanol nie nadaje się do użytku.
• Ceny ropy są naprawdę niskie, co sprawia, że ​​inwestycje w paliwa alternatywne są mniej atrakcyjne.
• Szybkość reakcji jest zbyt niska.

Jednym z przykładów jest ten nowo opracowany, niedrogi proces przekształcania dwutlenku węgla w metanol na paliwo.

Przyczyną tego bardzo szczególnego przypadku (i prawdopodobnie wielu innych) jest ekonomia b >.

Dwutlenek węgla to gaz. W jutrzejszej gospodarce czystej energii dwutlenek węgla jest dostępny tylko wtedy, gdy (a) jest przechowywany lub (b) gdy energia wiatrowa / słoneczna nie jest dostępna, a zatem paliwa są spalane w celu uzyskania energii. Proces wymaga wkładu energii, więc można go używać tylko wtedy, gdy jest dużo energii wiatrowej / słonecznej. Występuje niedopasowanie: CO ₂ tworzysz, gdy brakuje czystej energii i potrzebujesz jej, gdy jest dużo czystej energii, więc potrzebujesz magazynu gazu .

Zakładam tutaj, że proces nie może obecnie przebiegać przy użyciu 400 ppm dwutlenku węgla w atmosferze ziemskiej, ale wymaga stężonego dwutlenku węgla. Istnieją procesy, takie jak fotosynteza, które działają przy 400 ppm dwutlenku węgla w atmosferze ziemskiej. W rzeczywistości istnieje miliony lat technologia zwana „drzewem”, która przekształca dwutlenek węgla w paliwo stałe przy użyciu światła słonecznego w procesie fotosyntezy. Wiem o tym, ponieważ jestem właścicielem lasu i posiadam dziesiątki tysięcy takich rzeczy zwanych „drzewami”.

Jeśli masz zamiar przechowywać znaczne ilości CO ₂ , masz już pojemność magazynową gazu i nie jesteś ograniczony do paliw płynnych. Możesz również przechowywać paliwa gazowe. W szczególności można przechowywać metan (gaz ziemny). Ponieważ zużyto dużo gazu ziemnego, istnieje ogromna liczba wyczerpanych złóż gazu ziemnego, które mają udokumentowaną zdolność magazynowania metanu przez miliony lat. Tak więc, aby ten proces metanolu mógł konkurować na rynku, musi wyprzeć elektrolizę wody (wynalezioną w 1800 r.) I reakcję Sabatiera (wynalezioną w 1897 r.). Obie są dobrze znanymi technologiami i używane razem przekształcają dwutlenek węgla w syntetyczny, czysty metan.

Jeśli jestem inwestorem, który koncentruje się na czystej energii i zastanawiam się, czy sfinansować proces produkcji metanolu, przede wszystkim zwracam uwagę na następujące rzeczy:

• Długowieczność. Sprzęt musi wytrzymać użytkowanie przynajmniej przez dziesiątki tysięcy godzin.
• Efektywność energetyczna. Sprzęt musi wykazywać wzrost efektywności energetycznej w porównaniu z elektrolizą wody + reakcją Sabatiera, aby móc skutecznie konkurować z syntetycznym metanem.
• Użyteczność produkcji. Obecnie samochody nie są zasilane metanolem, który jest silnie korodującym paliwem. Pojawiają się samochody elektryczne i samochody wodorowe. Być może nigdy nie będziemy mieć dużej floty samochodów napędzanych metanolem. Z kolei turbiny kogeneracyjne i gazowe w cyklu kombinowanym mają bardzo wysoką sprawność energetyczną i mogą już spalać metan. Z tego właśnie powodu wolałbym zainwestować w produkcję metanu niż w produkcję metanolu. Zainstalowano już ogromną ilość energii elektrycznej zasilanej metanem i prawdopodobnie mamy więcej samochodów napędzanych metanem niż samochodów napędzanych metanolem.
• Koszt produkcji. Musi z powodzeniem konkurować z biopaliwami, na przykład w przypadku samochodów z silnikami spalinowymi, które nie wyróżniają się efektywnością energetyczną i są wkrótce zastępowane przez hybrydy typu plug-in, co najmniej lub w pełni elektryczne.
• Koszt inwestycji ekwipunek. Sprzęt musi być tańszy niż ogniwa elektrolityczne i reaktory Sabatier.
• Koszt R&D. Na przykład firmy komercyjne zainwestowały w ogniwa elektrolityczne i zapłaciły już R&D. Czy ma sens dalsze płacenie R&D za produkcję metanolu?
• Inne alternatywne inwestycje. Na przykład, jeśli możesz magazynować gaz, możesz być w stanie przechowywać wodór (*), który nie wymaga wychwytywania CO ₂ , jeśli ogniwa paliwowe i elektrolizy kiedykolwiek staną się opłacalne. Wodór ma lepszą gęstość energii na masę niż metan, ale niższą gęstość energii w ujęciu objętościowym niż metan. Jednak ekonomia wodorowa może mieć sens, ponieważ nie jest wymagane wychwytywanie i składowanie CO ₂ z wodorem.

Przykro mi to mówić. że jako inwestor zainwestuję w energię wiatrową, energię słoneczną, inwertery, sprzęt do śledzenia punktu maksymalnej mocy, energię wodną, ​​elektrolizę i las. (W rzeczywistości zainwestowałem już w elektrolizę, inwestując w firmę produkującą ogniwa elektrolityczne, w energię wodną, ​​las, sprzęt MPPT, falowniki, energię słoneczną i wiatrową).

(*): przechowywanie wodoru wiąże się z wyzwaniami, ponieważ jest to bardzo lekki atom, dzięki czemu może łatwo dyfundować, a wodór może powodować kruchość stali

To wszystko są dobre odpowiedzi, ale jedna rzecz, o której nie wspomniano, to coś, co można nazwać oszustwem.

Lub, jak mówią w kręgach badawczych, „Niezdolność stron trzecich do powtórzenia wyników ”. Stwierdzenie, że stało się to wszechobecne w badaniach naukowych, to mało powiedziane.

Zatem oprócz wszystkich powyższych powodów, dla których „przełomu” nie można skomercjalizować, dziś musimy uznać bardzo wysokie prawdopodobieństwo, że w rzeczywistości w ogóle nie istnieje.

Chciałbym udzielić odpowiedzi z biologicznego / medycznego punktu widzenia.

Proces opracowywania leku na chorobę jest niezwykle długi, skomplikowany i kosztowny. Oznacza to, że cały proces trwa zazwyczaj ponad dekadę i ponad 1 miliard USD. To poważna inwestycja dla firmy farmaceutycznej, a początkowy „przełom naukowy” w laboratorium to tylko pierwszy z wielu kroków potrzebnych do stworzenia nowego leku. Na przykład podstawowych badań naukowych nie można przeprowadzać na ludziach, dlatego często przeprowadza się je w innych systemach biologicznych, takich jak myszy. Jednak myszy nie są ludźmi i często zdarza się, że leczenie, które działa świetnie u myszy, albo nie działa na ludzi, albo ma bardzo poważne skutki uboczne, które czynią je bezużytecznym. Więc nawet jeśli początkowa praca wydaje się obiecująca, może to oznaczać, że szansa, że ​​stanie się narkotykiem, wzrośnie z 2% do 10%.

Kolejną rzeczą do rozważenia jest to, że nawet w przypadku przełomów, które stają się narkotykami, tak długo trwa przełom w badaniach podstawowych, aby stać się lekiem, że może się wydawać, że nic się nie stało. Dopiero dziesięć lub dwie lata później wpływ będzie ewidentny.

Wreszcie to, co może być przedstawiane jako „przełom naukowy”, czasami nie jest tak naprawdę przełomem. Może się tak zdarzyć z kilku powodów, na przykład z powodu PR uniwersytetu, który chce przyciągnąć uwagę opinii publicznej, lub naukowców przewyższających wyniki, aby opublikować je w prestiżowym czasopiśmie.

Ostatecznie nauka postępuje małymi krokami, a praca wielu naukowców opiera się na pracy innych. Każdy z nich można uznać za małe przełomy, które przesuwają granice wiedzy nieco dalej. Wielkie przełomy naukowe są rzadkie.

Eliezer Yudkowsky napisał na ten temat książkę Inadequate Equilibria .

W spisie treści rozdział 2 opisano jako How , w zasadzie, czy społeczeństwo może w końcu zaniedbać oczywiste, nisko wiszące owoce? i jeśli rozdział 2 to jak, rozdział 3 próbuje wyjaśnić dlaczego.

Nie jestem ekonomistą, więc w żaden sposób nie potrafię tego wyjaśnić tak dobrze jak książka, ale jest to zasada wymiany stosów, że staram się nie zostawiać odpowiedzi zawierających tylko linki. Istotę tych rozdziałów można podsumować cytatem Zwykle, gdy coś jest do niczego, dzieje się tak dlatego, że jest do niczego, ponieważ jest to równowaga Nasha.

Zgodnie z tą teorią konieczne byłoby co najmniej dwie zepsute rzeczy w systemie, które uniemożliwiają ich natychmiastowe, powszechne przyjęcie przez pojedyncze podmioty. Innymi słowy, dwie grupy niezależnych aktorów musiałyby skoordynować za pomocą szeregu sprzecznych zachęt i niewystarczających informacji.

W przypadku leczenia raka można dość łatwo zauważyć, że skuteczne udostępnianie informacji jest trudne. zdobyć. Przepisy dotyczące prywatności pacjentów są dobrem netto, ale utrudniają niektóre rodzaje badań. Ponieważ opieka zdrowotna jest ogólnie bardzo odporna na zmiany, przekonujące dowody są trudne do zdobycia i bardzo potrzebne, aby cokolwiek się wydarzyło.

Taka szczęśliwa koordynacja nie zdarza się często ani bardzo szybko.