V sodobnem svetu je dovolj težav. Kljub napovedim piscev znanstvene fantastike ljudje niso mogli premagati lakote, nalezljive bolezni pa do danes smrtonosno ogrožajo življenje in zdravje ljudi, ki živijo na Zemlji. Toda glavni problem je izčrpavanje virov, ki dajejo energijo naši civilizaciji. Nov netradicionalen vir energije lahko postane izhod. Kaj pomeni ta koncept?
Kaj je to?
Preprosto povedano, nekonvencionalen vir energije je način pridobivanja, ki se ne uporablja v industrijskem obsegu, je eksperimentalen in se šele pripravlja za širšo uporabo po svetu. Toda glavna značilnost takšnih metod pridobivanja energije je njihova popolna okoljska varnost in obnovljivost.
Ti lahko vključujejo vetrne elektrarne, sončne kolektorje, elektrarne na plimovanje. Poleg tega lahko isti razred vključujebioplinarne, kot tudi obetavni projekti termonuklearnih elektrarn (čeprav v kratkem času).
sončna energija
Ta nekonvencionalen vir energije lahko le relativno imenujemo "nekonvencionalen". Edini razlog je, da trenutno tehnologija uporabe sončne energije na Zemlji ni preveč razvita: vpliva onesnaževanje ozračja, sončne celice pa so še vedno zelo drage. Prostor je druga zadeva. Sončni paneli so na voljo na vseh vesoljskih plovilih in njihovo opremo redno oskrbujejo z brezplačno energijo.
Ne gre domnevati, da je ta "netradicionalni" vir energije pritegnil pozornost ljudi šele v našem času. Sonce je že od antičnih časov brezplačen vir toplote. Tudi civilizacija Sumer je uporabljala posode na strehah hiš, v katerih se je v vročih poletnih dneh ogrevala voda.
Načeloma se od takrat stanje ni veliko spremenilo: to področje energetike je učinkovito razvito le v tistih državah, kjer so zapuščena in vroča območja. Na primer, večina Izraela in Kalifornije v Združenih državah prejema energijo, ki jo proizvajajo sončne celice. Ta metoda ima številne prednosti: za sodobne fotovoltaične celice je značilna povečana učinkovitost, tako da bo lahko svet vsako leto proizvedel vse bolj popolnoma čiste in varne energije.
Na žalost je cena tehnologije (kot smo že govorili) še vedno visoka, proizvodnja baterij pa uporablja tako strupene elemente, da lahko govorimo o nekakšni ekologijipostane popolnoma nesmiselno. Japonci delujejo nekoliko drugače, saj v praksi pogosto uporabljajo netradicionalne in obnovljive vire energije.
japonska izkušnja
Seveda se sončne celice bolj ali manj uporabljajo tudi na Japonskem. Toda v zadnjih letih so se vrnili k praksi s tisočletno zgodovino: na strehah hiš so nameščeni rezervoarji in črne cevi, v katerih vodo segrevajo sončni žarki. Glede na težke energetske razmere v tej otoški državi so prihranki pri stroških znatni.
Trenutno analitiki menijo, da bo sončna energija do leta 2025 zavzela družbeno pomembne položaje v večini držav sveta. Skratka, raba netradicionalnih virov energije bi morala v naslednjih 50-70 letih postati množična.
bioplin
Vsa velika človeška naselja so se že od nekdaj soočala z eno skupno težavo – z odpadki. Celotne reke odplak so postale še večje, ko je človek ukrotil govedo in prašiče ter jih začel množično gojiti.
Ko ni bilo veliko odpadkov, bi jih lahko uporabili za gnojenje njiv. Toda v tistem trenutku, ko se je število istih prašičev začelo šteti na milijone, je bilo treba vprašanje nekako rešiti. Dejstvo je, da so sveže iztrebke te vrste živali preprosto strupene za rastline. Da bi bili uporabni, morate vzdržati gnojevko, jo prezračiti in delno uporabiti zdravila za stabilizacijo ravni pH. To je zelo drago.
Bioplin je najstarejšitrend
Znanstveniki so hitro opozorili na izkušnje starodavne Kitajske in Indije, kjer so ljudje že pred našo dobo začeli uporabljati metan, pridobljen z gnitjem gospodinjskih odpadkov. Potem so ga najpogosteje uporabljali za kuhanje.
Izgube plina so bile zelo velike, vendar je bilo dovolj za poenostavitev domače naloge. Mimogrede, v teh državah se takšne rešitve aktivno uporabljajo še danes. Tako ima bioplin kot nekonvencionalen vir energije velike obete, če k vprašanju pristopimo z uporabo sodobnih tehnologij.
Predlagana je bila tehnologija za predelavo odpadne vode iz živinorejskih podjetij, zaradi katere je bil na izhodu pridobljen čisti metan. Težava njegovega razvoja je, da je taka podjetja mogoče ustvariti le v regijah z razvito živinorejo. Poleg tega so možnosti za povečanje proizvodnje bioplina manjše, če se več antibiotikov in detergentov uporablja v kmetijskih podjetjih: že majhna količina jih zavira fermentacijo, zaradi česar je ves gnoj pokrit s plesnijo..
Vetrni generatorji
Se spomnite Don Kihota z njegovimi "velikani"? Ideja o uporabi moči vetra je že dolgo vznemirjala ume znanstvenikov, zato so zelo kmalu našli izhod: vetrnice so začele redno oskrbovati hitro rastoče mestno prebivalstvo s prvovrstno moko.
Seveda, ko so se pojavili prvi generatorji električnega toka, so misli znanstvenikov ponovno prevzele isto idejo. Kako si ne želite uporabiti neomejene moči vetradobiti brezplačen tok?
Ta ideja se je hitro uresničila, zato je na Japonskem, Danskem, Irskem in v ZDA zdaj kar nekaj območij, katerih oskrba z električno energijo je 80-odstotna ali več z uporabo mlinov na veter. V ZDA in Izraelu je danes že več kot ducat podjetij, ki razvijajo in vgrajujejo vetrne generatorje - to je zelo obetaven netradicionalen vir energije. Opredelitev "nekonvencionalnega" tukaj ni zelo primerna, saj ima vetrna energija dolgo zgodovino.
Tudi v njihovem primeru je dovolj težav. Elektrika je seveda brezplačna, a za namestitev vetrnice spet potrebujete puščavsko območje, kjer veter piha večino leta. Poleg tega stroški izdelave in namestitve močnega generatorja (z višino jambora nekaj deset metrov) znašajo več deset tisoč dolarjev. In zato si še zdaleč ne vse države lahko privoščijo "brezplačno" elektriko, v kateri je že sama možnost pridobivanja električne energije z vetrno energijo povsem realna.
fuzijska energija
To so končne sanje mnogih sodobnih fizikov. Dela na zajezitvi termonuklearne reakcije so se začela v 50-ih letih prejšnjega stoletja, a delujočega reaktorja doslej še niso dobili. Vendar so novice s teh front precej optimistične: znanstveniki kažejo, da bodo v naslednjih 20-30 letih še vedno lahko ustvarili delujoč prototip.
Mimogrede, zakaj je to področje znanosti tako pomembno? Dejstvo je, da ko se zlijeta dva atoma vodika ali helija, nastane vsto tisočkrat več energije, kot če bi razpadlo več tisoč uranovih jeder! Zaloge transuranskih elementov so velike, vendar se postopoma izčrpajo. Če se vodik uporablja za proizvodnjo energije, bodo njegove zaloge na našem planetu trajale več sto tisoč let.
Predstavljajte si kompakten reaktor, ki lahko deluje več desetletij brez dolivanja goriva in v celoti zagotavlja električno energijo ogromni bazi vesoljcev! Termonuklearni netradicionalni vir energije je praktična priložnost za vse človeštvo, ki daje priložnost za začetek širokega raziskovanja vesolja.
Na žalost ima tehnologija veliko pomanjkljivosti. Prvič, še vedno ni niti enega bolj ali manj delujočega prototipa, preboji v tej smeri pa so bili zelo, zelo dolgo nazaj. Od takrat je bilo malo slišati o kakšnem resničnem uspehu.
Drugič, zlitje lahkih jeder proizvede ogromno svetlobnih nevtronov. Tudi grobi izračuni kažejo, da bodo elementi reaktorja v samo petih letih postali tako radioaktivni, da se bodo njihovi materiali začeli razpadati in popolnoma degenerirati. Z eno besedo, ta tehnologija je izjemno nepopolna in njene možnosti so še vedno nejasne. A četudi so vsaj grobi izračuni pravilni, potem lahko ta nekonvencionalen alternativni vir energije zagotovo postane prava rešitev za celotno našo civilizacijo.
postaje za plimovanje
V mitih in tradicijah ljudstev sveta lahko najdete veliko sklicevanj na tebožanske sile, ki upravljajo oseke in oseke. Človek je bil navdušen nad velikansko močjo, ki bi lahko spravila v gibanje takšne množice vode.
Seveda so ljudje z razvojem industrije spet usmerili pogled na energijo plimovanja, kar je omogočilo ustvarjanje elektrarn, ki v veliki meri ponavljajo ideje dolgo preizkušenih in dobro preizkušenih hidroelektrarn. Prednosti so poceni energija, popolna odsotnost nevarnih odpadkov in potreba po poplavljanju zemljišč, kot je to v primeru hidroelektrarn. Pomanjkljivost so visoki stroški gradnje.
Sklepi
Posledično lahko rečemo, da lahko netradicionalni obnovljivi viri energije človeštvu zagotovijo poceni in čisto električno energijo za približno 70%, vendar je za njihovo množično uporabo potrebno znižati stroške tehnologije.
