Innowacje napędzające zrównoważony rozwój: Patenty w sektorze odnawialnych źródeł energii i technologii ekologicznych
2024-09-09
W obliczu globalnych wyzwań związanych z wyczerpywaniem się zasobów naturalnych, rozwój odnawialnych źródeł energii (OZE) i technologii ekologicznych ma ogromne znaczenie w dążeniu do rozwiązania najpilniejszych wyzwań stojących przed światem. Istotnym narzędziem wspierającym rozwój technologii w tym obszarze są patenty. W niniejszym artykule przyjrzymy się znaczeniu patentów oraz rozwojowi innowacji w dziedzinie technologii ekologicznych i odnawialnych źródeł energii.
Aby zobrazować postęp innowacji we wspomnianej dziedzinie, na wykresie poniżej zobrazowano liczbę opublikowanych zgłoszeń patentowych w kolejnych latach, dotyczących głównych jej sektorów.
Jak wynika z przedstawionych danych, obserwuje się stałą tendencję wzrostową liczby patentów w poszczególnych sektorach OZE, co świadczy między innymi o zwiększeniu znaczenia i ilości inwestycji w odnawialne źródła energii. Prym w tej dziedzinie wiodą sektory energii słonecznej oraz wiatrowej. Czołówkę zgłaszających stanowią trzy następujące firmy: Toyota Jidosha KK, z liczbą ok 20000 patentów, Honda Motor Co Ltd., z liczbą ok. 9000 patentów, oraz Nissan Motor Co Ltd., z liczbą ok. 8000 patentów.
Jeśli chodzi o sektor energetyki słonecznej, najbardziej aktywnym zgłaszającym jest firma State Grid Corp of China, która zgłosiła do ochrony ok. 1600 rozwiązań dotyczących tej tematyki. Rosnące zainteresowanie tą dziedziną, przejawiające się między innymi właśnie w dużej liczbie zgłoszeń patentowych w tej dziedzinie, przyczyniło się do znacznej redukcji kosztów produkcji paneli fotowoltaicznych oraz rozwoju technologii konwersji energii słonecznej, a także technologii przechowywania pozyskanej energii. Jednym z ważniejszych, współczesnych wynalazków w sektorze OZE są panele fotowoltaiczne o zwiększonej wydajności wykonane z ogniw wielozłączowych. Są one w stanie przekształcać większy procent promieniowania słonecznego w energię elektryczną. Osiągnięcia w tej dziedzinie mają również polscy twórcy – w marcu tego roku Europejski Urząd Patentowy udzielił patentu na wynalazek dotyczący ogniwa fotowoltaicznego o dużej wydajności, spowodowanej obecnością w strukturze warstwy ZnO (EP3111486B1).
W dziedzinie energetyki wiatrowej prym wiedzie firma Wobben Properties GmbH, posiadająca ok. 5700 zgłoszeń patentowych. Ciekawym przykładem wynalazku w dziedzinie energetyki wiatrowej są turbiny wiatrowe o pionowej osi obrotu (VAWT). Są one bardziej efektywne w miejskich i przybrzeżnych warunkach, gdzie kierunek wiatru często się zmienia. Początek historii tego rozwiązania sięga lat 30. XIX wieku, kiedy to Goerge Darrieus wynalazł we Francji turbiny wiatrowe o osi pionowej oparte na podnośniku i w 1931 r. zgłosił ten wynalazek do ochrony w USA.
W dziedzinie energetyki wodnej ciekawym osiągnięciem może pochwalić się Politechnika Świętokrzyska. W 2013 roku uzyskała ona patent na urządzenie do przetwarzania energii słupa wody (Pat.214526). Urządzenie pozwala pozyskać energię elektryczną wykorzystując niewielką rzekę, która posiada naturalne, nawet niewielkie (wynoszące około pół metra) spadki.
Jak wynika ze zgromadzonych danych przedstawionych na wykresie, energetyka geotermalna jest stosunkowo nową, dopiero rozwijającą się dziedziną. Niemniej jednak geotermia jest stabilnym i niezależnym od warunków pogodowych źródłem energii, a Polska posiada bogate jej zasoby. Badania geologiczne wskazują, że nawet 25% powierzchni Polski stanowi obszar o optymalnych warunkach geotermalnych, przy czym regiony te w dużym stopniu pokrywają się z obszarami o dużym zagęszczeniu aglomeracji miejskich i wiejskich. Barierą ograniczającą rozwój geotermii są jednak wysokie koszty pozyskiwania energii. Wyzwaniem technologicznym dla geotermii jest między innymi wtłaczanie schłodzonych wód termalnych z powrotem pod ziemię, ponieważ w trakcie eksploatacji otwory chłonne zarastają osadem i spada ich sprawność. Polska może pochwalić się sukcesami w pracach nad ograniczeniem skutków tego zjawiska – polscy wynalazcy uzyskali patent na rozwiązanie pozwalające na wydłużenie okresu eksploatacji otworów chłonnych bez konieczności ich czyszczenia (Pat.236136).
W miarę jak świat dąży do zrównoważonego rozwoju, rola patentów w sektorze OZE niewątpliwie będzie rosła. Patenty odgrywają kluczową rolę w napędzaniu innowacji w sektorze odnawialnych źródeł energii i technologii ekologicznych. Ochrona patentowa zapewnia firmom bezpieczeństwo inwestycyjne, które jest niezbędne do długoterminowego rozwoju. Mimo istniejących wyzwań, ochrona patentowa rozwiązań w dziedzinie ekoinnowacji niewątpliwie przyczynia się do globalnej transformacji energetycznej i ochrony środowiska.
