Future Energiya: haqiqat va xayol. Muqobil energiya manbalari

Bugungi kunda insoniyat tomonidan ishlatiladigan resurslarni energiya, balki atrof-muhit falokati nafaqat kelishi mumkin, ularning kelajakda ishlab chiqarish va foydalanish, albatta, ko'p sir emas. Bir necha o'n yillar keyin nihoyasiga etadi, va chora-tadbirlar bizning vaqt ichida, endi olinadi kerak - ko'mir, gaz va neft - An'anaviy insoniyat resurslarini tomonidan foydalaniladi. Albatta, biz yana o'tgan asrning birinchi yarmida, shuningdek, ba'zi boy depozit topasiz, deb umid qilaman mumkin, lekin olimlar endi bunday yirik konlari ishonaman. Lekin har qanday holatda ham, yangi sohalarda ham kashfiyoti faqat muqobil energiya ishlab chiqarish yo'llarini topish uchun muqarrar zarurligini kechiktirib qiladi, va hokazo shamol, quyosh, geotermal, suv oqimlari, deb qayta tiklanadigan resurslar kommutatsiya, va bu bilan bir qatorda, u energiyani tejovchi texnologiyalarni rivojlantirishni davom ettirish kerak.

Ushbu maqolada biz zamonaviy olimlar fikricha, kuni g'oyalar energiya kelajagini qurish, eng istiqbolli ba'zi qarash qiladi.

quyosh stantsiyalari

Odamlar vaqt yer yuzida quyosh energiyasidan foydalanish mumkin yoki yo'qligini haqida o'yladim. quyosh nuri isitiladi suv va quritilgan kiyim kulolchilik ostida pechda yuborishdan oldin, ammo, bu usullar samarali deb atash mumkin emas. quyosh energiyasiga aylantirish birinchi texnik vositalari, 18 asrda paydo bo'ldi. U taxminan 70 metr masofadan quruq o'tin yoqmoq uchun ochiq havoda katta chuqur ko'zgu yordamida boshqariladigan bo'lgan Buffon, tajriba ko'rsatdi frantsuz olimi. Uning hamyurti, mashhur olim Lavoisier, quyosh energiyasi to'plamoq uchun ob'ektiv amal, va Angliyada quyosh nurlari e'tibor faqat bir necha daqiqa ichida temir erib bir merceksi stakan yaratilgan.

Tabiatshunoslar mumkin er yuzida quyosh energiyasidan foydalanish isbotladi ko'p tajribalar o'tkazdi. Biroq, mexanik energiyaga aylanib, quyosh energiyasi qaytdi bo'lar quyosh hujayra, 1953 yilda, nisbatan yaqinda paydo bo'ldi. Bu AQSh Milliy Aerospace agentligi olimlari tomonidan yaratilgan. Allaqachon 1959 yilda birinchi kosmik sun'iy yo'ldosh jihozlash uchun quyosh paneli foydalanish.

Balki shunda ham, kosmosda bunday batareyalar ancha samarali, olimlar, chunki bir soat ichida, insoniyat iste'molchilar butun sifatida va yil davomida ko'p energiya ishlab chiqarish uchun quyoshni kosmik quyosh o'simliklar yaratish g'oyasini edi tushunib, nima uchun uni ishlatmang? Quyosh energiyasi kelajagi nima bo'ladi?

Bir tomondan, u quyosh energiyasidan foydalanish ideal bo'lib ko'rinadi. Biroq, katta kosmik quyosh zavodi qiymati juda yuqori, va bundan tashqari, u faoliyat uchun bir yo'ldir. tovarlar yetkazib berish uchun yangi texnologiyalar kosmosda, shuningdek, yangi materiallar qo'yilib, deb, vaqt o'tib, bunday loyihaning amalga oshirilishi mumkin edi, lekin, biz faqat sayyora yuzasiga nisbatan kichik paneli foydalanish mumkin. Ko'pchilik bu juda yomon ekanini derlar. Ha, u xususiy uyda mumkin, lekin katta shaharlarda elektr ta'minoti uchun, mos ravishda, quyosh paneli majmui, ularni yanada samarali amalga oshiradi, bir texnologiya bo'lishi kerak.

masalaning iqtisodiy tomoni ham mavjud: u quyosh panellari butun shaharni (yoki mamlakatni) tarjima qilish vazifasi yuklatilgan bo'ladi, agar har bir byudjet chekadilar. Bu shahar aholisi yangilash uchun ba'zi miqdorini to'lash talab qilinishi mumkin tuyuladi, lekin odamlar bunday xarajatlar borish uchun tayyor edi, agar, ular allaqachon o'zlarini qilgan bo'lardingiz, chunki, bu holda ular, baxtli bo'lmaydi: quyosh paneli sotib olish qobiliyati har bir bo'ladi.

ishlab chiqarish xarajatlari: quyosh energiyasi bilan bog'liq boshqa paradoks bor. to'g'ridan elektr tarjimasi ichiga quyosh energiya - yo'q eng samarali narsa. Shunday bo'lsa-da, o'z navbatida, Dinamo haydashini bug aylanadi, qaysi suv isitish uchun quyosh nurlari foydalanish ko'ra yaxshiroq yo'l topilmadi qildi. Bu holda, energiya yo'qotish kam. Insoniyat erga resurslarini tejash uchun, "yashil" quyosh panellari va quyosh stantsiyani foydalanish istaydi, lekin bu loyiha uchun bir xil resurslar katta miqdorda, va "non-ekologik" energiya talab qiladi. Misol uchun, taxminan, ikki kvadrat kilometr maydonda bilan quyosh zavodga yaqinda Frantsiyada qurilgan. Qurilish qiymati ishga qiymati, shu jumladan, balki, taxminan 110 million evro edi. Bu barcha yodda tutish lozim, bunday mexanizmlar hayoti haqida 25 yil ekanligini.

shamol

Shamol energiyasi - ham qadim zamonlardan buyon odamlar tomonidan ishlatiladigan, eng oddiy misol suzib va kuchli shamol, deb. Windmills bugun foydalanish, ular bunday sohilida sifatida doimiy shamollar bilan joylarda, ayniqsa, samarali bo'ladi. suzuvchi turbinalar turbinalar shaklida - Olimlar doimiy shamol energiyasi, ulardan biri aylantirish uchun mavjud vositalarni modernizatsiya qilish qanday g'oyalar ilgari surilgan etiladi. Ular shamol kuchli va doimiy bo'lgan erga, bir necha yuz metr ichida havoda "osilib" mumkin doimo aylanishda tufayli. Bu an'anaviy shamol türbini foydalanish mumkin emas, qishloq joylarda elektrlashtirish, yordam beradi. Bundan tashqari, bu suzuvchi maqbara World Wide Web uchun xalq bilan ta'minlashga qilinishi bilan Internet modul bilan jihozlangan bo'ladi.

Tides va to'lqinlar

quyosh va shamol energiyasidan ham boom asta-sekin sodir bo'ladi va tadqiqotchilarning qiziqish yana bir tabiiy energiya hisoblanadi. Qo'shimcha istiqbolli ko'tarilishlarini foydalanish hisoblanadi. Zotan, bu masala butun dunyo bo'ylab bir yuz kompaniyalari atrofida bo'ldi va elektr ishlab chiqarish, bu usulning samaradorligini namoyish qilgan bir necha loyihalar bor. quyosh energiyasidan orqali afzalligi bir energiya tarjima zarar minimal deb hisoblanadi: a katta zilzila to'lqin elektr ishlab chiqaradi bir maqbara, aylanadi.

"Oyster" - okean qavat moshig'ida panelni ustiga o'rnatilgan bir fikr, qirg'oqqa suv yetkazib beradi, shu tariqa oddiy gidrotexnika maqbara o'girib. Faqat bunday o'rnatish kichik mahallada uchun elektr bilan ta'minlash mumkin.

Allaqachon Avstraliyada muvaffaqiyatli to'lqinida foydalangan: Perth, tuz poklaydigan shahrida energiya bu turiga ish o'rnatilgan. Ularning ish qariyb bir yarim million odam toza suv beradi. Tabiiy energiya va sanoat ham energiya ishlab chiqarish sohasida birlashtirilishi mumkin.

foydalanish , yil fasllari kuch biz daryo gidroenergetika o'simliklarda ko'rish uchun ishlatiladigan texnologiya sal farq qiladi. suv ostida atrofidagi maydoni, ekotizimni halok, lekin bu borada, yil fasllari to'lqinlar foydalanish o'simliklar, ham xavfsiz: GES, tez-tez atrof-muhit uchun zararli emas.

inson energiya

Agar Bizning katalogimizda qo'ng'iroq eng fantastik loyihalar energiya foydalanish jonli odamlar biri. ajoyib va hatto yanada dahshatli tovushlar, lekin hamma narsa qo'rqinchli emas. Olimlar harakatga mexanik energiyani qanday foydalanish g'oyasini qadrlang. Bu kam quvvat iste'moli bilan mikroelektronika va nanotexnologiya, bu loyihalarda emas. Bu ütopyanin kabi tovushlar bo'lsa, u erda hech qanday real rivojlantirish, lekin g'oya juda qiziqarli va olimlarning fikrlarini tashlab ketmaydi. , Qurilma avtomatik podzavodkoy bilan soat sensori simi barmoq deb, yoki planshet ustida Aslida dan narxlanadi yoki qilinadi kabi yurish paytida telefon faqat sumkada osilib, deb, juda qulay bo'ladi rozilik bildirasiz. Emas, balki elektr inson harakatining energiyasiga aylantirish mumkin, turli Microdevices bilan to'la kiyim-kechak, zikr qilish.

Berkeley, Lawrence laboratoriya, masalan, olimlar elektr energiya ishlab chiqarish, bosim viruslar foydalanish hayotga g'oyasini olib harakat qildik. bor, kichik mexanizmlar, ammo, harakatda ustida ish, hali bunday texnologiya oqimi belgilangan emas. Ha, bu yo'l engish emas global energetika inqirozi: necha kishi u butun zavod ish qilish uchun "O'tdim" kerak bo'ladi? Lekin majmuasida ishlatiladigan chora biri sifatida, nazariya juda yashovchan bo'lib.

Ayniqsa, texnologiyalar kabi sayohat va har doim gadget zaryadlash qobiliyatini yo'q sayyohlar orasida, tog'larda va o'rmonda, qutb stansiyalarida, maydonlarni erishish qiyin samarali bo'lishi mumkin, lekin aloqada qolaman guruh tanqidiy vaziyatda edi, ayniqsa, agar muhim hisoblanadi. Odamlar har doim mustaqil ishonchli aloqa qurilma bo'lgan bo'lsa qanday ko'p narsalar man mumkin "devor".

Vodorod yoqilg'isi Uyali

Balki, mashina har bir egasi, nolga yaqinlashib benzin engil miqdorda tikilib, avtomobil, suv ustida ishlaydi, agar u ajoyib bo'lar edi, qanday qilib fikr bor. Lekin hozir uning atomlari real energiya inshootlari, olimlar nuqtai dalaga ketdi. koinotdagi eng ko'p gaz - - energiya katta miqdorda o'z ichiga oladi vodorod zarralar haqiqatdir. Bundan tashqari, mexanizmi deyarli hech mahsulotlari, ya'ni, biz juda ekologik yonilg'i olish bilan gaz yondiradi.

Vodorod sozingiz va xizmatlari ayrim modullar bilan ayblangan, lekin Yer yuzida u, asosan, suv kabi, birikmalar shaklida mavjud bo'ladi. yoqilg'i sifatida vodorod foydalanish samolyot rivojlanmoqda Rossiyada sakson yoshda, ushbu texnologiyalar ham amalda ishlatiladi, va eksperimental modellari samarali ekanligi isbotlangan. vodorod ajratilgan bo'lsa, u maxsus yoqilg'i hujayra o`tadi, elektr keyin to'g'ridan-to'g'ri hosil bo'lishi mumkin. Bu allaqachon haqiqatga kelajak energiya emas. Bu avtomobillar allaqachon ishlab chiqarilgan va juda katta miqdorda etiladi. Kompaniya Honda, energiya manbai va umuman avtomobil umumiyligini ta'kidlash maqsadida, mashina elektr uy tarmog'iga ulangan qilingan bir tajriba o'tkazildi, balki tartibda zaryad uchun. avtomobil bir necha kun ichida elektr xususiy uy bilan ta'minlash, yoki deyarli besh yuz kilometr Yonilg'i quyish holda o'tishi mumkin.

Ayni paytda energiya, bu manbai faqat nuqson - bu kabi Ekologik avtomobillar nisbatan yuqori baho emas, va albatta, nisbatan kichik vodorod to'ldirish stantsiyalari soni, lekin ko'plab mamlakatlarda allaqachon o'z qurilishini rejalashtirgan qilgan. Misol uchun, Germaniya allaqachon 2017 tomonidan yuz QUYISH o'rnatish rejasi hisoblanadi.

zamin issiqlik

elektr issiqlik energiyasi ishlab chiqarishni - geotermal energiya mohiyatidir. boshqa sohalarda foydalanish qiyin bo'lgan ba'zi mamlakatlarda, bu juda keng ishlatiladi. Misol uchun, barcha elektr Filippin 27% geotermal stansiya ustida tushadi, va Islandiya ko'rsatkich taxminan 30% tashkil etadi. energiya ishlab chiqarish, bu usulning mohiyati mexanizmi oddiy, bug 'dvigateli o'xshaydi, juda oddiy. da'vo "ko'l" magma zarur oldin suv shimib qaysi orqali, bir teshik uchun. suv bilan aloqada ustiga glow magma zumda bug' aylantirildi. shunday qilib, elektr ishlab, mexanik turbinasi katlanmış qaerda ko'tariladi.

Geotermal energiya kelajagi Magmaning katta "gumbazi" topish. Misol uchun, yuqorida ko'rsatilgan Islandiya u muvaffaqiyatli: cho'g'lanma magma kasr ikkinchi barcha qizlar burilib yuklangan suv haqida 450 daraja mutlaq rekord hisoblanadi Tselsiy, bug 'harorati kirib. Bunday yuqori bosimli bug 'bilan geotermal stansiya bir necha marta samaradorligini oshirish imkoniyatiga ega bo'ladi, u ayniqsa, vulkanlar va termal bilan to'yingan joylarda, butun dunyo bo'ylab geotermal energiya rivojlantirish uchun turtki bo'lishi mumkin.

yadroviy chiqindilarni foydalanish

Yadro energiyasi, vaqtda, katta muvaffaqiyat qozondi yaratilgan. Bu kabi uzoq odamlar energiya sanoati to'liq xavfli tushunib emas, deb qadar emas edi. Baxtsiz hodisalar hech kim ozod emas o'xshash hollarda dan, mumkin, lekin ular juda kam uchraydi, lekin radioaktiv chiqindilarni yaqinda qadar, olimlar bu muammoni hal qilish mumkin emas edi, barqaror paydo bo'ladi va. an'anaviy "yoqilg'i" atom elektr faqat 5% foydalanish mumkin - uran rodlar haqiqatdir. butun yadrosi, bu kichik qismining rivojlantirish so'ng "axlat qutisi" ga yuboriladi.

barqaror reaktsiyasini saqlab majmuasi, neytron sekinlashadi suv, botiriladi yubortirdi ilgari ibora ishlatiladi. Endi o'rniga suv suyuq natriy foydalanish boshladi. Bu narsa siz nafaqat o'nlab radioaktiv chiqindilarni tonna minglab jarayonini ham uran butun hajmini foydalanish, lekin imkon beradi.

yadroviy energiya chiqindilarni sayyora xalos muhim, lekin texnologiya o'zi bir "lekin" bor. dunyoda resurslari va zaxiralari cheklangan bo'ladi Uran anglatadi. butun sayyora (atom elektr stansiyalari jami elektr iste'moli faqat 20% ishlab chiqarish, masalan, AQShda) atom kuch olingan energiya faqat tarjima bo'lsa, uran zaxiralari ancha tez charchab bo'ladi, va bu yana, energiya inqirozi arafasida uchun insoniyatni olib keladi, shunday qilib, yadroviy energiya modernizatsiya bo'lsa-da, faqat vaqtinchalik chora.

o'simlik yog'i

a "Model T" yaratish Hatto Genri Ford, u biyoyakıt operatsiya qilish kerak, deb taxmin qilmoqda. Biroq, vaqt yangi neft topilgan, va muqobil energiya manbalari uchun ehtiyoj bir necha o'n yillar davomida g'oyib bo'ldi, lekin qaytib yana hozir bo'ldi.

O'tgan o'n besh yil mobaynida, bunday etanol va biyodizel kabi sabzavot yoqilg'i, foydalanish, bir necha barobar oshdi. Ular mustaqil energiya manbalari sifatida ishlatiladi, va benzin uchun bir hissa sifatida etiladi. Ba'zi vaqt oldin, umidlari "kunjarasi" deb nomlanuvchi maxsus tariq madaniyat, ustiga yog'iladi qilindi. Bu odamlar yoki hayvonlar ham oziq-ovqat sifatida butunlay yaroqsiz, lekin yuqori yog 'mazmuniga ega. neft va po'lat ishlab chiqarish "biodiesel". Agar sayyora kamida qismi uchun yonilg'i ta'minlash uchun etarli uzoq uni etishtirish uchun harakat Lekin agar bu madaniyat, juda ko'p joy egallaydi.

Endi olimlar suv o'tlari yordamida haqida bormoqda. Bundan tashqari, osonlik bilan neft qazib chiqarish va chiqindilarni qiladi 50%, ularning neft kontent yangi suv o'tlari o'sadi qaysi asosida o'g'it aylanadi mumkin. fikr qiziqarli hisoblanadi, lekin uning yashovchanligi hali bu sohada muvaffaqiyatli tajribalar nashr hali chop etilmagan deb isbotlangan emas.

yadroviy sintezi

Future imperiya, zamonaviy olimlarga ko'ra, texnologiya bo'lmaydi erish. Bu allaqachon milliardlab dollar sarmoya kiritdi Ayni, eng istiqbolli rivojlantirish, da, deb.

atom qudratiga o'simliklar energiya bo'linishini foydalaning. ehtimol, butun Chernobil atom elektr stansiyasidagi avariya esda: bor reaktorini yo'q qiladi bir nazoratsiz reaktsiya tahdid bo'lib, radioaktiv moddalar juda katta miqdorda ozod olib keladi, chunki xavfli hisoblanadi.

termoyadroviy reaksiyalar erish, nomi shama, chorraha atomlarning da ozod energiya foydalanadi. Natijada, yadro parchalanishini nazarda tutadi farqli o'laroq, har qanday radioaktiv chiqindilarni hosil emas.

Asosiy muammo natijasida sintezi butun reaktorini halok mumkin, masalan, yuqori harorat, ega bo'lgan modda hisoblanadi.

Kelajakda bu energiya - bir haqiqat. Frantsiya allaqachon reaktori qurilishini boshladi va tasavvur paytda o'rinsiz bo'ladi. Evropa Ittifoqi tashqari, o'rtasida bir qator mamlakatlarda tomonidan moliyalashtiriladi uchuvchi loyihasi, investitsiya bir necha milliard dollarni, Xitoy, Yaponiya, AQSh, Rossiya va boshqalar o'z ichiga oladi. Dastlab, birinchi tajribalar allaqachon 2016 yilda boshlash ko'zda tutilmoqda, lekin hisob-kitoblar (o'rniga 5 milliard 19 oldi) byudjet juda kichik ekanini ko'rsatdi, va ishga tushirilishi yana 9 yil davomida ko'chib o'tdi. Ehtimol, bir necha yil ichida ko'rasiz, deb sintezi energiya quvvatiga ega.

hozirgi va kelajak imkoniyatlar muammolari

nafaqat olimlar, balki ilmiy-fantastik yozuvchi, energetika kelajakda amalga oshirish uchun g'oyalar ko'p ber, lekin hamma shunday uzoq variantlar hech kim bizning sivilizatsiyasi barcha ehtiyojlarini to'liq qo'llab-quvvatlash ishlab chiqarish mumkin emas texnologiyasi rozilik bildirasiz. Misol uchun, AQShda har avtomobillar haydovchi bo'ladi, agar bioyoqilg'i kunjarasi sohalar hisobga Amerika Qo'shma Shtatlarida etishtirish uchun munosib er juda ko'p emas, deb haqiqatni hisobga olmagan holda, butun mamlakat yarmiga teng maydoni ekilgan.
Bundan tashqari, hozirga qadar muqobil energiya ishlab chiqarish, barcha usullari - yo'llar. Balki oddiy shahar aholisi har men toza, qayta tiklanuvchi manbalari foydalanish muhim ahamiyatga ega, deb qabul, lekin ular ayni paytda bunday o'tish qiymatiga ovozini bermaydi qachon. Olimlar hali bu sohada ish ko'p. Yangi kashfiyotlar, yangi materiallar, yangi g'oyalar - barcha bu insoniyat o'z uzoq-resurs inqiroz bilan muvaffaqiyatli engish yordam beradi.

Hal energiya muammolarini sayyorada faqat kompleks chora-tadbirlar. shunday qilib, quyosh paneli, va - Ba'zi joylarda esa, bu energiya qaerdadir shamol ishlab chiqarish, ishlatish qulayroq bo'ladi. Biroq, ehtimol, asosiy omil energiya umuman iste'mol va energiyani tejovchi texnologiyalarni yaratish kamaytirish hisoblanadi. Har bir shaxs sayyora uchun mas'ul tushunish kerak, va har bir savol kerak: «Men kelajagi uchun tanlash kerak energiya qanday"
Boshqa resurslarga yoqishdan oldin, har kim, albatta zarur ekanini anglab kerak. Faqat keng qamrovli yondashuv energiya muammosini hal qilish mumkin bo'ladi.