Um die schlimmsten Auswirkungen des Klimawandels abzuwehren, „müssen wir dekarbonisieren, und zwar noch schneller“, sagte William H. Inexperienced, Direktor der MIT Power Initiative (MITEI) und Hoyt C. Hottel-Professor am MIT Division of Chemical Engineering , auf der jährlichen MITEI-Forschungskonferenz.

„Aber wie zum Teufel erreichen wir dieses Ziel eigentlich, wenn sich die Vereinigten Staaten mitten in einem spaltenden Wahlkampf befinden und wir weltweit mit allen möglichen geopolitischen Konflikten, Handelsprotektionismus, Wetterkatastrophen und steigender Nachfrage aus Entwicklungsländern konfrontiert sind?“ eine Mittelschicht und Rechenzentren in Ländern wie den USA?“

Forscher, Regierungsbeamte und Wirtschaftsführer kamen vom 25. bis 26. September in Cambridge, Massachusetts, zusammen, um sich auf der Konferenz mit dieser heiklen Frage zu beschäftigen, die unter dem Motto „Eine dauerhafte Energiewende: Wie man angesichts der steigenden Nachfrage auf Kurs bleibt“ stand unvorhersehbare Hindernisse.“

„In diesem Raum haben wir viel Macht“, sagte Inexperienced, „wenn wir zusammenarbeiten, der gesamten Gesellschaft vermitteln, was unserer Meinung nach echte Wege und Richtlinien zur Lösung von Problemen sind, und kollektive Maßnahmen ergreifen.“

Die entscheidende Rolle der Konsensbildung bei der Förderung der Energiewende wurde in Konferenzsitzungen immer wieder hervorgehoben, unabhängig davon, ob es um die Entwicklung und Einführung neuer Technologien, den Bau und Standort von Infrastruktur, die Ausarbeitung und Verabschiedung wichtiger Energiepolitiken oder die Gewinnung und Bindung qualifizierter Arbeitskräfte ging.

Konflikte lösen

Die Abkehr von fossilen Brennstoffen sei mit „Rückschlägen und sozialen Kosten“ verbunden, sagte Stephen Ansolabehere, Frank G. Thompson-Professor für Regierung an der Harvard College, in einem Panel über die sozialen Hindernisse für die Dekarbonisierung. „Unternehmen müssen sich anders engagieren und die Rechte der Gemeinschaften anerkennen“, sagte er.

Nora DeDontney, Entwicklungsleiterin bei Winery Offshore, beschrieb die zweijährigen Bemühungen und Verhandlungen ihres Unternehmens, große Kabel von Windkraftanlagen auf dem Meer an Land zu bringen.

„Unser Motto lautet: ‚Group first‘“, sagte sie. Ihr Unternehmen arbeitet daran, etwaige Auswirkungen des Baus von Offshore-Windenergie-Infrastrukturen auf Städte abzumildern, beispielsweise durch den Ausbau von Abwasserkanälen; bietet Stammesnationen Schulungen für Arbeitskräfte an; und legt Windkraftanlagen so an, dass sichere und zuverlässige Gebiete für die lokale Fischerei geschaffen werden.

Elsa A. Olivetti, Professorin am Division of Supplies Science and Engineering am MIT und Leiterin der Dekarbonisierungsmission des neuen Klimaprojekts des MIT, erörterte die dringende Notwendigkeit einer raschen Ausweitung der Mineralgewinnung. „Schätzungen zufolge müssen jedes Jahr etwa sechs neue große Kupferminen ans Netz gehen, um die Fahrzeugflotte bis 2050 zu elektrifizieren“, sagte sie. Um den Bedarf an Metallen in den Vereinigten Staaten zu decken, muss in indigene Gebiete und umweltsensible Lebensräume vorgedrungen werden. „Der Zeitplan für die Genehmigung ist nicht auf die erforderliche zeitliche Beschleunigung abgestimmt“, sagte sie.

Larry Susskind, Ford-Professor für Stadt- und Umweltplanung am Division of City Research and Planning des MIT, versucht, solche Spannungen zu lösen, indem Universitäten die Rolle von Vermittlern übernehmen. Er richtet Kliniken für erneuerbare Energien ein, in denen Studenten trainieren, sich an aufkommenden Standortstreitigkeiten zu beteiligen. „Sprechen Sie mit den Menschen, bevor Entscheidungen getroffen werden, führen Sie eine gemeinsame Faktenerhebung durch, damit die Einrichtungen Schäden reduzieren und die Vorteile teilen“, sagte er.

Increase und Druck bei sauberer Energie

Ein relativ neuer und unvorhergesehener Anstieg des Energiebedarfs geht auf Rechenzentren zurück, die von großen Technologieunternehmen für neue Angebote wie künstliche Intelligenz gebaut werden.

„Die allgemeine Energienachfrage blieb 20 Jahre lang unverändert – und jetzt boomt sie“, sagte Sean James, Senior Director für Rechenzentrumsforschung bei Microsoft. „Es hat die Versorgungsunternehmen auf dem falschen Fuß erwischt.“ Mit der Ausweitung der KI und der Eile, Rechenzentren in naher Zukunft mit mehr als 35 Gigawatt neuer (und hauptsächlich erneuerbarer) Energie zu versorgen, erhöht sich der Druck auf große Unternehmen, die Anliegen der Interessengruppen über mehrere Bereiche hinweg auszugleichen. Google strebt bis 2030 eine kohlenstofffreie Energieversorgung rund um die Uhr an, sagte Devon Swezey, Senior Supervisor des Unternehmens für globale Energie und Klima.

„Wir verfolgen dies, indem wir mehr und unterschiedliche Arten sauberer Energie vor Ort kaufen und technologische Innovationen wie Geothermieprojekte der nächsten Era beschleunigen“, sagte er. Pedro Gómez Lopez, Strategie- und Entwicklungsdirektor von Ferrovial Digital, einem Unternehmen, das Rechenzentren entwirft und baut, bezieht erneuerbare Energien in seine Projekte ein, was zu Dekarbonisierungszielen beiträgt und den Standorten, an denen sie sich befinden, Vorteile bringt. „Wir können eine neue Stromversorgung schaffen, indem wir die von einem Rechenzentrum erzeugte Wärme durch Fernwärmeinitiativen zu Wohnhäusern oder Industriebetrieben in der Nachbarschaft transportieren“, sagte er.

Das Inflation Discount Act und andere Gesetze haben landesweit die Beschäftigungsmöglichkeiten im Bereich saubere Energie erhöht und alle Regionen berührt, auch diejenigen, die am stärksten von fossilen Brennstoffen abhängig sind. „Zu Beginn des Jahres 2024 gab es etwa 3,5 Millionen Arbeitsplätze im Bereich saubere Energie, wobei die ‚roten‘ Staaten das schnellste Wachstum bei Arbeitsplätzen im Bereich saubere Energie verzeichneten“, sagte David S. Miller, geschäftsführender Gesellschafter bei Clear Power Ventures. „Die Mehrheit (58 Prozent) der neuen Arbeitsplätze im Energiebereich entfällt jetzt auf saubere Energie – dieser Wandel hat stattgefunden. Und einer von 16 neuen Arbeitsplätzen im ganzen Land entfiel auf saubere Energie, wobei die Arbeitsplätze im Bereich saubere Energie mehr als dreimal schneller wuchsen als das Beschäftigungswachstum in der gesamten Wirtschaft.“

Bei dieser rasanten Growth priorisiert das US-Energieministerium (DoE) wirtschaftlich marginalisierte Orte, so Zoe Lipman, Leiterin für gute Arbeitsplätze und Arbeitsnormen im Workplace of Power Jobs des DoE. „Der Group-Profit-Prozess ist in unsere Finanzierung integriert“, sagte sie. „Wir schaffen die Grundlage für einen positiven Kreislauf“, indem wir dazu ermutigen, benachteiligten und energiegeladenen Gemeinschaften Vorteile zu verschaffen, Partnerschaften zur Ausbildung von Arbeitskräften voranzutreiben und intestine bezahlte Gewerkschaftsarbeitsplätze zu fördern. „Diese Richtlinien schaffen Anreize für ein proaktives Engagement der Gemeinschaft und der Arbeitnehmer und bieten Vorteile für die Gemeinschaft, die beide von entscheidender Bedeutung sind, um Unterstützung für den technologischen Wandel aufzubauen.“

Wasserstoff-Likelihood und Herausforderung

Während die Zusammenarbeit mit Interessenvertretern dabei helfe, den Weg für die Implementierung von Technologie und die Verbreitung der Infrastruktur freizumachen, seien noch enorme politische, wissenschaftliche und technische Herausforderungen zu lösen, sagten mehrere Konferenzteilnehmer. In einem „Kamingespräch“ diskutierten Prasanna V. Joshi, Vizepräsidentin für kohlenstoffarme Lösungstechnologie bei ExxonMobil, und Ernest J. Moniz, Professor für Physik und Sonderberater des Präsidenten am MIT, über Bemühungen, Erdgas und Kohle zu ersetzen mit kohlenstofffreiem Wasserstoff, um die Treibhausgasemissionen in wichtigen Industriezweigen wie der Stahl- und Düngemittelherstellung zu reduzieren.

„Wir sind in eine Ära der Industriepolitik eingetreten“, sagte Moniz und verwies auf ein neues DoE-Programm, das Anreize bietet, um die Nachfrage nach Wasserstoff – teurer als herkömmliche fossile Brennstoffe – in Endanwendungen zu generieren. „Wir müssen von unserem derzeitigen Ansatz, den ich „Zuckerbrot und Zweige“ nennen würde, zu letztendlich „Zuckerbrot und Peitsche“ übergehen“, warnte Moniz, um „einen sich selbst tragenden, großen, skalierbaren, bezahlbare Wasserstoffwirtschaft.“

Um bis 2050 Netto-Null-Emissionen zu erreichen, beabsichtigt ExxonMobil, die CO2-Abscheidung und -Sequestrierung bei der erdgasbasierten Wasserstoff- und Ammoniakproduktion einzusetzen. Ammoniak kann auch als kohlenstofffreier Kraftstoff dienen. Die Industrie erforscht die direkte Verbrennung von Ammoniak in Kohlekraftwerken, um die Wasserstoff-Wertschöpfungskette zu erweitern. Aber es gibt Herausforderungen. „Wie verbrennt man 100-prozentiges Ammoniak?“, fragte Joshi. „Das ist einer der wichtigsten technologischen Durchbrüche, die wir brauchen.“ Joshi glaubt, dass die Zusammenarbeit mit dem „Ökosystem bahnbrechender Innovationen“ des MIT von entscheidender Bedeutung sein wird, um Blockaden in der wasserstoff- und ammoniakbasierten Industrie zu überwinden.

MIT-Einfallsreichtum unerlässlich

Die Energiewende stellt weltweit sehr unterschiedliche Anforderungen an verschiedene Regionen. Nehmen wir Indien, wo der Professional-Kopf-Stromverbrauch heute einer der niedrigsten ist. Aber Inder „sind ein aufstrebendes Volk … und mit zunehmender Urbanisierung und industrieller Aktivität wird sich der Anstieg des Strombedarfs bis 2050 voraussichtlich verdreifachen“, sagte Praveer Sinha, CEO und Geschäftsführer von Tata Energy Co. Ltd., in seiner Grundsatzrede . Für dieses Land, das derzeit auf Kohle angewiesen ist, bedeutet der Übergang zu sauberer Energie, in den nächsten fünf Jahren weitere 300 Gigawatt CO2-freie Kapazität ans Netz zu bringen. Sinha sieht diese Energie aus Wind, Sonne und Wasserkraft, ergänzt durch Kernenergie.

„Indien plant, die Kapazität zur Kernenergieerzeugung bis 2032 zu verdreifachen und konzentriert sich auf die Weiterentwicklung kleiner modularer Reaktoren“, sagte Sinha. „Das Land braucht außerdem den schnellen Einsatz von Speicherlösungen, um die intermittierende Energieversorgung zu sichern.“ Ziel ist es, mithilfe von Fernübertragungsleitungen und lokalen Mikronetzen die Bevölkerung sowohl in Großstädten als auch in geografisch abgelegenen Dörfern rund um die Uhr mit zuverlässigem Strom zu versorgen. „Indiens Energiewende erfordert revolutionary und erschwingliche Technologielösungen, und es gibt keinen besseren Ort als das MIT, wo man die besten Köpfe, Startups und Technologie hat“, sagte er.

Diese Vermögenswerte wurden auf der Konferenz vollständig ausgestellt. Darunter eine Gruppe junger Unternehmen, darunter:

• das MIT-Spinout Kind Power, das eine 100-Stunden-Eisenbatterie als Rücksicherung für erneuerbare Energiequellen bei mehrtägigen Unterbrechungen entwickelt hat;
• Startup Noya, das auf die direkte Luftabscheidung von atmosphärischem CO abzielt₂ Verwendung von Materialien auf Kohlenstoffbasis;
• die Firma Lively Surfaces mit einem leichten Materials zur Platzierung von Solarphotovoltaik an bisher unzugänglichen Stellen;
• Copernic Catalysts mit neuer Chemie zur Herstellung von Ammoniak und nachhaltigem Flugtreibstoff weitaus kostengünstiger als aktuelle Verfahren; Und
• Sesame Sustainability, eine aus MITEI hervorgegangene Softwareplattform, die der Industrie eine vollständige Finanzanalyse der Kosten und Vorteile der Dekarbonisierung bietet.

Die Pipeline an Forschungstalenten erstreckte sich bis in die Reihen der Studenten, mit einem Konferenz-„Slam“-Wettbewerb, bei dem die Sommerforschungsprojekte der Studenten in Bereichen von der Kohlenstoffabscheidung mithilfe von Enzymen bis zum 3D-Design für die Spulen vorgestellt wurden, die beim Einschluss von Fusionsenergie verwendet werden.

„MIT-Studenten wie ich möchten die nächste Era von Führungskräften im Energiebereich sein und suchen nach Karrieren, in denen wir unsere technischen Fähigkeiten einsetzen können, um spannende Klimaprobleme anzugehen und spürbare Auswirkungen zu erzielen“, sagte Trent Lee, ein Junior im Maschinenbau, der an Verbesserungen forscht Lithium-Ionen-Energiespeicher. „Wir sind begeistert von der Energiewende, denn sie ist nicht nur die Zukunft, sondern auch unsere Likelihood, sie zu gestalten.“

Wenn Sie Docker verwenden, können Sie Volumes verwenden, um Daten auch dann beizubehalten, wenn Sie die Container stoppen oder neu starten. Wir erstellen und verwenden Docker-Volumes für PostgreSQL.

Voraussetzungen

So können Sie diesem Tutorial folgen:

• Sie sollten Docker installiert auf Ihrem Rechner
• Sie sollten mit Docker-Befehlen und PostgreSQL vertraut sein

Schritt 1: Ziehen Sie das PostgreSQL-Picture

Zuerst ziehen wir das PostgreSQL-Picture von DockerHub:

Schritt 2: Erstellen Sie ein Docker-Quantity

Als Nächstes erstellen wir ein Docker-Quantity zum Speichern der Daten. Dieses Quantity speichert die Daten auch dann, wenn der Container entfernt wird.

$ docker quantity create pg_data

Schritt 3: Ausführen des PostgreSQL-Containers

Nachdem wir nun das Picture heruntergeladen und ein Quantity erstellt haben, können wir den PostgreSQL-Container ausführen und das erstellte Quantity daran anhängen.

$ docker run -d 
	--name my_postgres 
	-e POSTGRES_PASSWORD=mysecretpassword 
	-v pg_data:/var/lib/postgresql/information 
	-p 5432:5432 
	postgres

Dieser Befehl wird ausgeführt my_postgres im getrennten Modus. Mit –v pg_data:/var/lib/postgresql/information montiert die pg_data Volumen auf /var/lib/postgresql/daten im Container. Und mit -p 5432:5432 Karten Port 5432 von my_postgres zu Port 5432 auf dem Hostcomputer.

Schritt 4: Überprüfen der Quantity-Nutzung

Nachdem wir das Quantity erstellt haben, können wir überprüfen, ob es verwendet wird. Sie können das Quantity überprüfen und den Inhalt prüfen.

$ docker quantity examine pgdata

Durch Ausführen dieses Befehls werden Particulars zum Quantity angezeigt, einschließlich seines Einhängepunkts auf Ihrem Hostsystem. Sie können zu diesem Verzeichnis navigieren und die PostgreSQL-Datendateien anzeigen.

(
	{
    	"CreatedAt": "2024-08-07T15:53:23+05:30",
    	"Driver": "native",
    	"Labels": null,
    	"Mountpoint": "/var/lib/docker/volumes/pg_data/_data",
    	"Title": "pg_data",
    	"Choices": null,
    	"Scope": "native"
	}
)

Schritt 5: Erstellen einer Datenbank und Tabelle

Stellen Sie eine Verbindung zur Postgres-Instanz her und erstellen Sie eine Datenbank und eine Tabelle.

Starten Sie eine psql-Sitzung:

$ docker exec -it my_postgres psql -U postgres

Erstellen Sie eine neue Datenbank:

Stellen Sie eine Verbindung zur neuen Datenbank her:

Erstellen Sie eine Tabelle und fügen Sie einige Daten ein:

CREATE TABLE customers (
    id SERIAL PRIMARY KEY,
    title VARCHAR(100),
    e mail VARCHAR(100)
);

INSERT INTO customers (title, e mail) VALUES ('Abby', 'abby@instance.com'), ('Bob', 'bob@instance.com');

Führen Sie eine Beispielabfrage aus:

Ausgabe:

 id | title |  	e mail  	 
----+------+------------------
  1 | Abby | abby@instance.com
  2 | Bob  | bob@instance.com

Schritt 6: Stoppen und Entfernen des Containers

Stoppen Sie den laufenden Container und entfernen Sie ihn. Wir tun dies, damit wir testen können, ob die Daten auch dann erhalten bleiben, wenn der Container gestoppt wird.

$ docker cease my_postgres
$ docker rm my_postgres

Schritt 7: Führen Sie den Postgres-Container mit demselben Quantity erneut aus

Starten Sie einen neuen PostgreSQL-Container mit demselben Volumen, um die Datenpersistenz sicherzustellen.

$ docker run -d 
	--name my_postgres 
	-e POSTGRES_PASSWORD=mysecretpassword 
	-v pgdata:/var/lib/postgresql/information 
	-p 5432:5432 
	postgres

Stellen Sie eine Verbindung mit der Postgres-Instanz her und überprüfen Sie, ob die Daten erhalten bleiben.

Öffnen Sie eine psql-Sitzung:

$ docker exec -it my_postgres psql -U postgres

Verbinden Sie sich mit dem mydb Datenbank:

Überprüfen Sie die Daten im customers Tisch:

Sie sollten immer noch die Ausgabe sehen:

 id | title |  	e mail  	 
----+------+------------------
  1 | Abby | abby@instance.com
  2 | Bob  | bob@instance.com

Ich hoffe, dieses Tutorial hilft Ihnen zu verstehen, wie Sie Volumes zum persistenten Speichern von Daten bei der Arbeit mit Docker verwenden.

Weitere Ressourcen

Weitere Informationen finden Sie in den folgenden Ressourcen:

Viel Spaß beim Entdecken!

Bala Priya C ist Entwicklerin und technische Redakteurin aus Indien. Sie arbeitet gerne an der Schnittstelle zwischen Mathematik, Programmierung, Datenwissenschaft und Inhaltserstellung. Ihre Interessens- und Fachgebiete umfassen DevOps, Datenwissenschaft und natürliche Sprachverarbeitung. Sie liest, schreibt, programmiert und trinkt gerne Kaffee! Derzeit arbeitet sie daran, ihr Wissen zu lernen und mit der Entwickler-Neighborhood zu teilen, indem sie Tutorials, Anleitungen, Meinungsbeiträge und mehr verfasst. Bala erstellt auch ansprechende Ressourcenübersichten und Programmier-Tutorials.