เทคโนโลยีสิ่งแวดล้อม (หรือเอ็นไวโรเทค ) คือการใช้แนวทางด้านวิศวกรรมและเทคโนโลยีเพื่อทำความเข้าใจและแก้ไขปัญหาที่ส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม โดยมีเป้าหมายเพื่อส่งเสริมการปรับปรุงสิ่งแวดล้อม ซึ่งเกี่ยวข้องกับการประยุกต์ใช้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีในกระบวนการแก้ไขปัญหาด้านสิ่งแวดล้อมผ่านการอนุรักษ์สิ่งแวดล้อมและการบรรเทาผลกระทบของมนุษย์ต่อสิ่งแวดล้อม

บางครั้งคำนี้ยังใช้เพื่ออธิบายเทคโนโลยีการผลิตพลังงานที่ยั่งยืน เช่นโฟโตโวลตาอิก กังหันลมเป็นต้น^{[ 1 ]}

การทำให้น้ำบริสุทธิ์คือกระบวนการกำจัดสารเคมีที่ไม่พึงประสงค์ สารปนเปื้อนทางชีวภาพ ของแข็งแขวนลอย และก๊าซออกจากน้ำ[ ^{2 ] เป้าหมาย}คือการผลิตน้ำที่เหมาะสมสำหรับวัตถุประสงค์เฉพาะ น้ำส่วนใหญ่จะถูกทำให้บริสุทธิ์และฆ่าเชื้อเพื่อการบริโภคของมนุษย์ ( น้ำดื่ม ) แต่การทำให้น้ำบริสุทธิ์อาจดำเนินการเพื่อวัตถุประสงค์อื่น ๆ อีกมากมาย รวมถึงการใช้งานทางการแพทย์ เภสัชกรรม เคมี และอุตสาหกรรม ประวัติของการทำให้น้ำบริสุทธิ์ประกอบด้วยวิธีการที่หลากหลาย วิธีการที่ใช้ ได้แก่ กระบวนการทางกายภาพ เช่นการกรองการตกตะกอนและการกลั่นกระบวนการทางชีวภาพ เช่นตัวกรองทรายแบบช้าหรือถ่านกัมมันต์ที่ออกฤทธิ์ทางชีวภาพกระบวนการทางเคมี เช่นการตกตะกอนและการคลอริเนชั่นและการใช้รังสีแม่เหล็กไฟฟ้า เช่นแสงอัลตราไวโอเลต

การทำน้ำให้บริสุทธิ์สามารถลดความเข้มข้นของอนุภาคในน้ำ ซึ่งรวมถึงอนุภาคแขวนลอย ปรสิตแบคทีเรียสาหร่ายไวรัสและเชื้อรา ตลอดจนลดความเข้มข้นของสารละลายและอนุภาคต่างๆ ได้อีกด้วย

โดยทั่วไป มาตรฐานคุณภาพน้ำ ดื่ม จะถูกกำหนดโดยรัฐบาลหรือมาตรฐานสากล มาตรฐานเหล่านี้มักรวมถึงความเข้มข้นขั้นต่ำและสูงสุดของสารปนเปื้อน ขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์การใช้งานของน้ำ

การตรวจสอบด้วยสายตาเพียงอย่างเดียวไม่สามารถระบุได้ว่าน้ำมีคุณภาพเหมาะสมหรือไม่ ขั้นตอนง่ายๆ เช่นการต้มหรือการใช้เครื่องกรองน้ำ ในครัวเรือน (โดยทั่วไปใช้ถ่านกัมมันต์ ) ไม่เพียงพอที่จะกำจัดสารปนเปื้อนทั้งหมดที่อาจมีอยู่ในน้ำจากแหล่งที่ไม่ทราบที่มา แม้แต่น้ำพุ ธรรมชาติ ซึ่งถือว่าปลอดภัยสำหรับการใช้งานทุกประการในศตวรรษที่ 19 ก็ต้องได้รับการทดสอบก่อนที่จะพิจารณาว่าจำเป็นต้องมีการบำบัดแบบใดหรือไม่การวิเคราะห์ทางเคมีและ จุลชีววิทยา แม้จะมีราคาแพง แต่ก็เป็นวิธีเดียวที่จะได้รับข้อมูลที่จำเป็นสำหรับการตัดสินใจเลือกวิธีการทำให้บริสุทธิ์ที่เหมาะสม

การฟอกอากาศหมายถึงกระบวนการที่ใช้ในการกำจัดสารปนเปื้อนและมลพิษออกจากอากาศ เพื่อลดผลกระทบด้านลบที่อาจเกิดขึ้นต่อมนุษย์และสิ่งแวดล้อม กระบวนการฟอกอากาศอาจทำได้โดยใช้วิธีต่างๆ เช่น การกรองเชิงกล การแตกตัวเป็นไอออน การดูดซับด้วยถ่านกัมมันต์ การออกซิเดชันด้วยปฏิกิริยาโฟโตคะตาไลติก และการฉายรังสีอัลตราไวโอเลตเพื่อฆ่าเชื้อโรค

การฟื้นฟูสิ่งแวดล้อมคือกระบวนการที่กำจัดสารปนเปื้อนหรือมลพิษในดิน น้ำ และสื่ออื่นๆ เพื่อปรับปรุงคุณภาพสิ่งแวดล้อม โดยมุ่งเน้นหลักไปที่การลดสารอันตรายในสิ่งแวดล้อม พื้นที่ที่เกี่ยวข้องกับการฟื้นฟูสิ่งแวดล้อม ได้แก่การปนเปื้อนของดินขยะอันตราย การป นเปื้อนของน้ำใต้ดิน การรั่วไหลของน้ำมัน ก๊าซ และสารเคมี การฟื้นฟูสิ่งแวดล้อมที่พบได้บ่อยที่สุดมี 3 ประเภท ได้แก่ การฟื้นฟูดิน น้ำ และตะกอน^{[ 9 ]}

การฟื้นฟูสภาพดินประกอบด้วยการกำจัดสารปนเปื้อนในดิน เนื่องจากสารเหล่านี้ก่อให้เกิดความเสี่ยงอย่างมากต่อมนุษย์และระบบนิเวศ ตัวอย่างเช่น โลหะหนัก สารกำจัดศัตรูพืช และสารกัมมันตรังสี กระบวนการฟื้นฟูสภาพดินอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับชนิดของสารปนเปื้อน โดยอาจเป็นกระบวนการทางกายภาพ เคมี ความร้อน หรือชีวภาพ

การบำบัดน้ำเป็นหนึ่งในสิ่งสำคัญที่สุด เนื่องจากน้ำเป็นทรัพยากรธรรมชาติที่จำเป็น แหล่งที่มาของน้ำจะมีสารปนเปื้อนที่แตกต่างกัน การปนเปื้อนของน้ำผิวดินส่วนใหญ่ประกอบด้วยของเสียทางการเกษตร ของเสียจากสัตว์ และของเสียจากอุตสาหกรรม รวมถึงน้ำเสียจากเหมืองแร่ที่เป็นกรด^{[ 10 ]}ความต้องการในการบำบัดน้ำเพิ่มสูงขึ้นเนื่องจากการปล่อยของเสียจากอุตสาหกรรมที่เพิ่มขึ้น ส่งผลให้มีความต้องการโซลูชันด้านน้ำที่ยั่งยืน ตลาดสำหรับการบำบัดน้ำคาดว่าจะเติบโตอย่างต่อเนื่องจนถึง 19.6 พันล้านดอลลาร์ภายในปี 2030 ^{[ 11 ]}

การฟื้นฟูตะกอนประกอบด้วยการกำจัดตะกอนที่ปนเปื้อน ซึ่งคล้ายคลึงกับการฟื้นฟูดิน แต่โดยทั่วไปแล้วจะมีความซับซ้อนกว่าเนื่องจากเกี่ยวข้องกับสารปนเปื้อนเพิ่มเติม เพื่อลดสารปนเปื้อน มักจะใช้กระบวนการทางกายภาพ เคมี และชีวภาพที่ช่วยในการควบคุมแหล่งกำเนิด แต่หากดำเนินการกระบวนการเหล่านี้อย่างถูกต้อง ก็มีความเสี่ยงที่การปนเปื้อนจะกลับมาปรากฏอีกครั้ง^{[ 9 ] [ 12 ]}

การจัดการขยะมูลฝอยคือการทำให้บริสุทธิ์ การบริโภค การนำกลับมาใช้ใหม่ การกำจัด และการบำบัดขยะมูลฝอยที่ดำเนินการโดยรัฐบาลหรือหน่วยงานปกครองของเมือง/เทศบาล^{[ 13 ]}หมายถึงการเก็บรวบรวม การบำบัด และการกำจัดวัสดุขยะมูลฝอยที่ไม่ละลายน้ำ ขยะมูลฝอยเกี่ยวข้องกับกิจกรรมทางอุตสาหกรรม สถาบัน การค้า และที่อยู่อาศัย ขยะมูลฝอยอันตราย หากกำจัดอย่างไม่เหมาะสม อาจส่งเสริมการระบาดของแมลงและหนู ซึ่งส่งผลให้เกิดการแพร่กระจายของโรค ประเภทของการจัดการขยะมูลฝอยที่พบได้บ่อยที่สุด ได้แก่ การฝังกลบ การทำปุ๋ยหมักจากไส้เดือน การทำปุ๋ยหมัก การรีไซเคิล และการเผา อย่างไรก็ตาม อุปสรรคสำคัญสำหรับการจัดการขยะมูลฝอยคือต้นทุนที่สูงที่เกี่ยวข้องกับการรีไซเคิลและความเสี่ยงในการสร้างมลพิษเพิ่มขึ้น

การรีไซเคิลขยะอิเล็กทรอนิกส์ (e-waste) ได้มีการพัฒนาทางเทคโนโลยีอย่างมากเนื่องจากความกังวลด้านสิ่งแวดล้อมที่เพิ่มขึ้นและปริมาณการกำจัดผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ที่เพิ่มมากขึ้น วิธีการรีไซเคิลขยะอิเล็กทรอนิกส์แบบดั้งเดิม ซึ่งมักเกี่ยวข้องกับการแยกชิ้นส่วนด้วยมือ ทำให้คนงานสัมผัสกับวัสดุอันตรายและต้องใช้แรงงานมาก นวัตกรรมล่าสุดได้นำกระบวนการอัตโนมัติมาใช้ ซึ่งช่วยปรับปรุงความปลอดภัยและประสิทธิภาพ ทำให้สามารถแยกและกู้คืนวัสดุที่มีค่าได้อย่างแม่นยำยิ่งขึ้น^{[ 14 ]}

เทคนิคการรีไซเคิลขยะอิเล็กทรอนิกส์สมัยใหม่ใช้ประโยชน์จากเทคโนโลยีการบดอัตโนมัติและการคัดแยกขั้นสูง ซึ่งช่วยในการแยกวัสดุประเภทต่างๆ เพื่อการรีไซเคิลได้อย่างมีประสิทธิภาพ ไม่เพียงแต่จะช่วยเพิ่มอัตราการกู้คืนโลหะมีค่าเท่านั้น แต่ยังช่วยลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมด้วยการลดปริมาณขยะที่ต้องส่งไปยังหลุมฝังกลบ นอกจากนี้ การวิจัยเกี่ยวกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพมีเป้าหมายเพื่อลดขยะอิเล็กทรอนิกส์ในอนาคตผ่านการพัฒนาอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่สามารถย่อยสลายได้ตามธรรมชาติมากขึ้นในสิ่งแวดล้อม^{[ 15 ]}

ความก้าวหน้าเหล่านี้สนับสนุนการเปลี่ยนผ่านไปสู่เศรษฐกิจหมุนเวียน ซึ่งจะช่วยยืดอายุการใช้งานของวัสดุ และลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมได้อย่างมาก

การบำบัดทางชีวภาพเป็นกระบวนการที่ใช้จุลินทรีย์เช่นแบคทีเรียเชื้อรา เอนไซม์ จากพืช และยีสต์เพื่อทำให้สารปนเปื้อนที่เป็นอันตรายในสิ่งแวดล้อมเป็นกลาง ซึ่งอาจช่วยลดอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมได้หลายอย่าง รวมถึงการรั่วไหลของน้ำมันสารกำจัดศัตรู พืช โลหะหนักและมลพิษอื่นๆ^{[ 16 ]}การบำบัดทางชีวภาพสามารถดำเนินการได้ทั้งในสถานที่ ('in situ') หรือนอกสถานที่ ('ex situ') ซึ่งมักจำเป็นหากสภาพอากาศหนาวเกินไป ปัจจัยที่มีผลต่อระยะเวลาของการบำบัดทางชีวภาพ ได้แก่ ขอบเขตของการปนเปื้อน สภาพแวดล้อม และระยะเวลาที่อาจแตกต่างกันไปตั้งแต่หลายเดือนถึงหลายปี^{[ 17 ]}

• การกรองทางชีวภาพ
• เครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพ
• การบำบัดทางชีวภาพ
• ห้องสุขาแบบหมักปุ๋ย
• การแยกเกลือออกจากน้ำ
• การสลายตัวด้วยความร้อน
• การไพโรไลซิส

ความกังวลเกี่ยวกับมลพิษและก๊าซเรือนกระจกได้กระตุ้นให้เกิดการค้นหาทางเลือกที่ยั่งยืนเพื่อทดแทนการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล การลดก๊าซเรือนกระจกทั่วโลกจำเป็นต้องมีการอนุรักษ์พลังงานและการผลิตพลังงานอย่างยั่งยืน การลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมดังกล่าวเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงระดับโลก เช่น:

• ลดการปล่อยก๊าซมีเทนจากการละลายของชั้นดินเยือกแข็งถาวร การเลี้ยงสัตว์ การรั่วไหลของท่อส่งและบ่อขุดเจาะอย่างมีนัยสำคัญ
• ลดการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลสำหรับยานพาหนะ ความร้อน และไฟฟ้า ลงอย่างมาก
• การดักจับและกักเก็บคาร์บอนไดออกไซด์ ณ จุดเผาไหม้
• การใช้ระบบขนส่งสาธารณะอย่างแพร่หลาย รถยนต์ที่ใช้แบตเตอรี่ และรถยนต์ที่ใช้เซลล์เชื้อเพลิง
• การนำพลังงานลม พลังงานแสงอาทิตย์ และพลังงานน้ำมาใช้ในวงกว้าง
• ลดความต้องการใช้ไฟฟ้าสูงสุดด้วยภาษีคาร์บอนและการกำหนดราคาตามช่วงเวลาการใช้งาน

เนื่องจากเชื้อเพลิงที่ใช้โดยอุตสาหกรรมและการขนส่งคิดเป็นส่วนใหญ่ของความต้องการทั่วโลก^{[ 18 ]}การลงทุนในการอนุรักษ์และประสิทธิภาพ (การใช้เชื้อเพลิงน้อยลง) จะช่วยลดมลพิษและก๊าซเรือนกระจกจากสองภาคส่วนนี้ได้ทั่วโลก เทคโนโลยี มอเตอร์ไฟฟ้า (และเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ) ที่ประหยัดพลังงานขั้นสูงซึ่งคุ้มค่าต่อการใช้งาน เช่นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบปรับความเร็วได้และการใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพสามารถลดปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ (CO ₂ ) และซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (SO ₂ ) ที่จะถูกปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศหากผลิตไฟฟ้าโดยใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล นักวิชาการบางคนแสดงความกังวลว่าการนำเทคโนโลยีด้านสิ่งแวดล้อมใหม่มาใช้ในประเทศที่มีเศรษฐกิจพัฒนาแล้วอาจทำให้เกิดความปั่นป่วนทางเศรษฐกิจและสังคมในประเทศที่พัฒนาน้อยกว่า^{[ 19 ]}

พลังงานหมุนเวียนคือพลังงาน ที่สามารถสร้างขึ้นใหม่ได้ง่าย เราใช้แหล่งพลังงาน ต่างๆเช่นไม้แสงแดดน้ำฯลฯในการผลิตพลังงานมานานแล้ว พลังงานที่ผลิตได้จากสิ่งธรรมชาติ เช่น แสงแดด ลม ฯลฯ ถือเป็นพลังงานหมุนเวียน เทคโนโลยีที่ใช้กันอยู่ ได้แก่ พลังงานลม พลังงานน้ำ พลังงานแสงอาทิตย์ พลังงานความร้อนใต้พิภพ และชีวมวล/พลังงานชีวภาพ พลังงานหมุนเวียนหมายถึงพลังงานทุกรูปแบบที่เกิดขึ้นใหม่ตามธรรมชาติและไม่หมดไป พลังงานรูปแบบนี้สามารถสร้างขึ้นใหม่ได้เองตามธรรมชาติและมีลักษณะเด่นคือมีคาร์บอนฟุตพริ้นท์ต่ำ แหล่งพลังงานหมุนเวียนที่พบได้ทั่วไป ได้แก่ พลังงานแสงอาทิตย์ พลังงานลม พลังงานน้ำ และพลังงานชีวภาพ ซึ่งผลิตจากการเผาไหม้สารอินทรีย์

• โมดูลประหยัดพลังงาน
• ปั๊มความร้อน
• เซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจน
• พลังงานไฟฟ้าพลังน้ำ
• การแปลงพลังงานความร้อนจากมหาสมุทร
• โฟโตโวลตาอิก
• พลังงานแสงอาทิตย์
• พลังงานคลื่น
• พลังงานลม
• กังหันลม

การบรรจบกันของเทคโนโลยีและความยั่งยืนนำไปสู่โซลูชันที่เป็นนวัตกรรมใหม่ซึ่งมุ่งเน้นการเพิ่มประสิทธิภาพของระบบพลังงานหมุนเวียน นวัตกรรมหนึ่งคือการบูรณาการพลังงานลมและพลังงานแสงอาทิตย์เพื่อเพิ่มการผลิตพลังงานให้สูงสุด บริษัทต่างๆ เช่น Unéole กำลังบุกเบิกเทคโนโลยีที่ผสมผสานแผงโซลาร์เซลล์กับกังหันลมบนแพลตฟอร์มเดียวกัน ซึ่งเป็นประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับสภาพแวดล้อมในเมืองที่มีพื้นที่จำกัด ระบบไฮบริดนี้ไม่เพียงแต่ประหยัดพื้นที่ แต่ยังเพิ่มผลผลิตพลังงานโดยใช้ประโยชน์จากลักษณะเสริมกันของพลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลมที่มีอยู่^{[ 20 ]}

นอกจากนี้ ความก้าวหน้าในเทคโนโลยีพลังงานลมนอกชายฝั่งได้เพิ่มความเป็นไปได้และประสิทธิภาพของพลังงานลมอย่างมาก กังหันลมนอกชายฝั่งสมัยใหม่มีการปรับปรุงในด้านการออกแบบโครงสร้างและอากาศพลศาสตร์ ซึ่งช่วยเพิ่มการดักจับพลังงานและลดต้นทุน กังหันลมเหล่านี้สามารถปรับให้เข้ากับสภาพแวดล้อมทางทะเลต่างๆ ได้มากขึ้น ทำให้มีความยืดหยุ่นมากขึ้นในการเลือกสถานที่ และอาจลดมลภาวะทางสายตาได้ ตัวอย่างเช่น กังหันลมลอยน้ำใช้แพลตฟอร์มแบบขาตึงและทุ่นเสาที่สามารถติดตั้งในน้ำลึกได้ ซึ่งขยายพื้นที่ที่มีศักยภาพสำหรับการผลิตพลังงานลมอย่างมาก^{[ 21 ]}

นวัตกรรมเหล่านี้ไม่เพียงแต่พัฒนาศักยภาพของเทคโนโลยีพลังงานหมุนเวียนแต่ละประเภทเท่านั้น แต่ยังช่วยสร้างระบบโครงข่ายพลังงานที่ยืดหยุ่นและยั่งยืนยิ่งขึ้นอีกด้วย ด้วยการเพิ่มประสิทธิภาพการบูรณาการและการใช้ทรัพยากรหมุนเวียนอย่างเหมาะสม เทคโนโลยีเหล่านี้จึงมีบทบาทสำคัญในการเปลี่ยนผ่านไปสู่อนาคตพลังงานที่ยั่งยืน

การอนุรักษ์พลังงานคือการใช้อุปกรณ์ที่ใช้พลังงานน้อยลงเพื่อลดการใช้ไฟฟ้า การลดการใช้ไฟฟ้าจะทำให้มีการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิลน้อยลงในการผลิตไฟฟ้า และยังหมายถึงการใช้พลังงานให้น้อยลงผ่านการเปลี่ยนแปลงพฤติกรรมและนิสัยส่วนบุคคล จุดเน้นหลักของการอนุรักษ์พลังงานคือการป้องกันการใช้พลังงานอย่างสิ้นเปลืองในสิ่งแวดล้อม เพื่อเพิ่มความพร้อมใช้งานของพลังงาน แนวทางหลักบางประการในการอนุรักษ์พลังงาน ได้แก่ การงดใช้อุปกรณ์ที่ใช้พลังงานมากเกินไปเท่าที่จะเป็นไปได้

การพยากรณ์ของ eGain เป็นวิธีการที่ใช้เทคโนโลยีการพยากรณ์เพื่อทำนาย ผลกระทบของ สภาพอากาศ ในอนาคต ต่ออาคาร^{[ 22 ]}โดยการปรับความร้อนตามการพยากรณ์สภาพอากาศ ระบบจะกำจัดการใช้ความร้อนที่ไม่จำเป็นออกไป จึงช่วยลดการใช้พลังงานและการปล่อยก๊าซเรือนกระจก^{[ 23 ]}เป็นเทคโนโลยีที่นำเสนอโดยeGain International บริษัทสัญชาติสวีเดน ซึ่งปรับสมดุลการใช้พลังงานของอาคารอย่างชาญฉลาด เทคโนโลยีนี้เกี่ยวข้องกับการพยากรณ์ปริมาณพลังงานความร้อนที่อาคารต้องการภายในช่วงเวลาที่กำหนด ซึ่งส่งผลให้เกิดประสิทธิภาพด้านพลังงานและความยั่งยืน eGain ช่วยลดการใช้พลังงานและการปล่อยมลพิษของอาคาร ในขณะเดียวกันก็กำหนดเวลาสำหรับการบำรุงรักษาเมื่อพบความไม่ eficiente

แผงโซลาร์เซลล์บนดาดฟ้าในฮ่องกง

ภาพด้านหน้าแสดง หน่วยผลิต ไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์แบบรวมศูนย์ (CSP) สามหน่วยแรก ของ โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์โซลโนวา ในสเปน โดยมีเสาผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ PS10และPS20อยู่ด้านหลัง

พลังงานแสงอาทิตย์หรือที่รู้จักกันในชื่อไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ คือการแปลงพลังงานจากแสงแดดเป็นไฟฟ้าไม่ว่าจะโดยตรงโดยใช้โฟโตโวลตาอิก (PV) หรือโดยอ้อมโดยใช้พลังงานแสงอาทิตย์แบบรวมศูนย์ แผงโซลาร์เซลล์ใช้ปรากฏการณ์โฟโตโวลตาอิกในการแปลงแสงเป็นกระแสไฟฟ้า^{[ 25 ]} ระบบพลังงานแสงอาทิตย์แบบรวม ศูนย์ใช้เลนส์หรือกระจกและระบบ ติดตามแสงอาทิตย์เพื่อโฟกัสแสงแดดในพื้นที่ขนาดใหญ่ไปยังจุดร้อน ซึ่งมักใช้ในการขับเคลื่อนกังหันไอน้ำ

เดิมทีเซลล์แสงอาทิตย์ (PV) ถูกใช้เป็นแหล่งผลิตไฟฟ้าเฉพาะสำหรับแอปพลิเคชันขนาดเล็กและขนาดกลางเท่านั้น ตั้งแต่เครื่องคิดเลขที่ใช้พลังงานจากเซลล์แสงอาทิตย์เพียงเซลล์เดียว ไปจนถึงบ้านที่อยู่ห่างไกลซึ่งใช้พลังงานจาก ระบบ PV บนหลังคา แบบออฟกริดโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์แบบรวมศูนย์เชิงพาณิชย์ได้รับการพัฒนาขึ้นครั้งแรกในช่วงทศวรรษ 1980 นับตั้งแต่นั้นมา เนื่องจากต้นทุนของแผงโซลาร์เซลล์ลดลงกำลังการผลิตและการผลิตของระบบ PV พลังงานแสงอาทิตย์ ที่เชื่อมต่อกับโครงข่ายจึง เพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าทุกๆ ประมาณสามปีสามในสี่ของกำลังการผลิตใหม่มาจากพลังงานแสงอาทิตย์^{[ 26 ]} โดยมีการติดตั้งบนหลังคาหลายล้านแห่งและ สถานีผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ขนาดกิกะวัตต์ยังคงถูกสร้างขึ้นอย่างต่อเนื่อง

ในปี 2025 พลังงานแสงอาทิตย์ผลิตไฟฟ้าได้ 9% ของไฟฟ้าทั่วโลก^{[ 27 ]}ในปี 2024 พลังงานแสงอาทิตย์ผลิตพลังงานหลัก ได้มากกว่า 1% (2.7% โดยวิธีทดแทน ) เพิ่มปริมาณไฟฟ้าใหม่เป็นสองเท่าของถ่านหิน^{[ 28 ] [ 29 ]}พลังงานแสงอาทิตย์ขนาดใหญ่ ร่วมกับพลังงานลมบนบกเป็นแหล่งพลังงานที่มีต้นทุนไฟฟ้าเฉลี่ย ต่ำที่สุด สำหรับการติดตั้งใหม่ในประเทศส่วนใหญ่^{[ 30 ] [ 31 ]}จีนมีพลังงานแสงอาทิตย์ประมาณครึ่งหนึ่งของโลก^{[ 32 ]}เกือบครึ่งหนึ่งของพลังงานแสงอาทิตย์ที่ติดตั้งในปี 2022 ติดตั้งบนหลังคา^{[ 33 ]}

จำเป็นต้องใช้พลังงานคาร์บอนต่ำมากขึ้น สำหรับ การผลิตไฟฟ้าและเพื่อจำกัดการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ [ ^{26 ] องค์การ}พลังงานระหว่างประเทศกล่าวในปี 2022 ว่าจำเป็นต้องใช้ความพยายามมากขึ้นในการบูรณาการโครงข่ายไฟฟ้าและการบรรเทาความท้าทายด้านนโยบาย กฎระเบียบ และการเงิน^{[ 34 ]}อย่างไรก็ตาม พลังงานแสงอาทิตย์อาจช่วยลดต้นทุนพลังงานได้อย่างมาก^{[ 28 ]}พลังงานแสงอาทิตย์มีความสำคัญต่อ ความ มั่นคงทางพลังงาน^{[ 35 ]}

การเกษตรแบบยั่งยืนเป็นแนวทางในการทำฟาร์มที่ใช้เทคโนโลยีในลักษณะที่รับประกันการปกป้องอาหาร ในขณะเดียวกันก็รับประกันสุขภาพและผลผลิตในระยะยาวของระบบเกษตรกรรม ระบบนิเวศ และชุมชน ในอดีต ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีมีส่วนสำคัญในการเพิ่มผลผลิตทางการเกษตรและลดแรงงานทางกายภาพ^{[ 44 ]}

สถาบันอาหารและการเกษตรแห่งชาติ (NIFA)ปรับปรุงการเกษตรที่ยั่งยืนโดยใช้โปรแกรมที่ได้รับทุนสนับสนุนซึ่งมุ่งเน้นการตอบสนองความต้องการด้านอาหารและเส้นใยของมนุษย์ ปรับปรุงคุณภาพสิ่งแวดล้อม และอนุรักษ์ทรัพยากรธรรมชาติที่สำคัญต่อเศรษฐกิจการเกษตร เพิ่มประสิทธิภาพการใช้ทรัพยากรทั้งที่ไม่สามารถทดแทนได้และทรัพยากรในฟาร์ม ในขณะเดียวกันก็บูรณาการวงจรชีวภาพตามธรรมชาติและการควบคุมตามความเหมาะสม รักษาความอยู่รอดทางเศรษฐกิจของการดำเนินงานฟาร์ม และส่งเสริมคุณภาพชีวิตที่ดีขึ้นสำหรับเกษตรกรและสังคมโดยรวม ในบรรดาโครงการริเริ่มต่างๆ NIFA ต้องการปรับปรุงแนวทางการทำฟาร์มและปศุสัตว์การจัดการศัตรูพืชแบบบูรณา การ การเลี้ยงสัตว์ แบบหมุนเวียนการอนุรักษ์ดิน คุณภาพน้ำ/พื้นที่ชุ่มน้ำ พืชคลุมดินความหลากหลายของพืช/ภูมิทัศน์การจัดการธาตุอาหารวนเกษตรและการตลาดทางเลือก^{[ 45 ]}

หลักสูตรที่มุ่งพัฒนาบัณฑิตที่มีทักษะเฉพาะด้านในระบบสิ่งแวดล้อมหรือเทคโนโลยีสิ่งแวดล้อมกำลังเป็นที่นิยมมากขึ้น และแบ่งออกเป็น 3 ประเภทหลักๆ ดังนี้:

• หลักสูตร วิศวกรรมสิ่งแวดล้อมหรือระบบสิ่งแวดล้อมที่มุ่งเน้นแนวทางวิศวกรรมโยธา โดยที่โครงสร้างและภูมิทัศน์ถูกสร้างขึ้นเพื่อให้กลมกลืนหรือปกป้องสิ่งแวดล้อม
• หลักสูตร เคมีสิ่งแวดล้อมเคมีเพื่อความยั่งยืนหรือวิศวกรรมเคมีสิ่งแวดล้อม มุ่งเน้นการทำความเข้าใจผลกระทบ (ทั้งดีและร้าย) ของสารเคมีในสิ่งแวดล้อม วุฒิบัตรเหล่านี้อาจเน้นไปที่มลพิษ จากกระบวนการทำเหมือง และโดยทั่วไปยังครอบคลุมถึงกระบวนการทางชีวเคมีด้วย
• หลักสูตร เทคโนโลยีสิ่งแวดล้อมมุ่งเน้นการผลิตบัณฑิตด้านอิเล็กทรอนิกส์ ไฟฟ้า หรือเทคโนโลยีไฟฟ้า ที่สามารถพัฒนาอุปกรณ์และสิ่งประดิษฐ์ที่สามารถตรวจสอบ วัด สร้างแบบจำลอง และควบคุมผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม รวมถึงการตรวจสอบและจัดการการผลิตพลังงานจากแหล่งพลังงานหมุนเวียน และการพัฒนาเทคโนโลยีการผลิตพลังงานใหม่ๆ

• รายงานการศึกษา ของOECD เกี่ยวกับนวัตกรรมด้านสิ่งแวดล้อม การประดิษฐ์ และการถ่ายทอดเทคโนโลยีด้านสิ่งแวดล้อมOECDกันยายน 2554 ISBN 978-92-64-11561-3.

Wikiversity มีแหล่งข้อมูลการเรียนรู้เกี่ยวกับการออกแบบเทคโนโลยีที่เหมาะสม