Nestandarta enerģijas avots un tā pielietojums

Mūsdienu pasaulē ir pietiekami daudz problēmu. Neskatoties uz zinātniskās fantastikas rakstnieku prognozēm, cilvēki nav spējuši uzveikt badu, un infekcijas slimības joprojām ir mirstīgs drauds dzīvībai un veselībai, kas dzīvo uz Zemes. Bet galvenā problēma ir tādu resursu izsmelšana, kas dod mūsu civilizācijas enerģiju. Izlaide var būt jauns nekonvencionāls enerģijas avots. Ko nozīmē šis jēdziens?

Kas tas ir?

Vienkārši sakot, netradicionāls enerģijas avots -tas ir veids, kā iegūt to, ko neizmanto komerciāli, ir eksperimentāls un gatavojas plašākai lietošanai visā pasaulē. Bet galvenā šo enerģijas ieguves metožu atšķirīgā iezīme ir to pilnīga vides drošība un atjaunojamība.

Viņus var attiecināt uz vējujauda, ​​saules paneļi, elektrostacijas strādā plūdmaiņu enerģiju. Turklāt šajā pašā klasē var attiecināt biogāzes iekārtas, kā arī ilgtermiņa projektus kodolsintēzes iekārtu (kaut stiept).

Saules enerģija

Šis netradicionālais enerģijas avots tikaiļoti relatīvi var saukt par "netradicionālu". Iemesls ir tikai tas, ka pašlaik Saules enerģijas izmantošanas tehnoloģija uz Zemes nav ļoti attīstīta: ietekmē atmosfēras piesārņojums, un fotoelementi joprojām maksā ļoti dārgi. Kosmoss ir citāds jautājums. Saules baterijas ir pieejamas visās kosmosa kuģos un regulāri nodrošina to aprīkojumu ar bezmaksas enerģiju.

Neuzskatu, ka tas ir"Nenormalizēts" enerģijas avots piesaista cilvēku uzmanību tikai mūsdienās. Saule ir dāvana siltuma avots no seniem laikiem. Pat Šumeras civilizācija izmantoja traukus uz māju jumtiem, kuros karstās vasaras dienās ūdens tika uzkarsēts.

Kopš tā laika situācija nav mainījusies.stingri: efektīvi attīstīt šo enerģijas virzienu tikai tajās valstīs, kur ir tuksneša un karstās zonas. Tādējādi lielākā daļa no Izraēlas un Kalifornijas ASV saņem enerģiju, ko ražo saules baterijas. Šīs metodes priekšrocības ir pietiekamas: mūsdienu fotoelementus raksturo paaugstināta efektivitāte, lai ik gadu pasaule spētu ražot arvien vairāk pilnīgi tīras un drošas enerģijas.

Diemžēl tehnoloģijas cena (par kuru mēs jau esamrunāja par) joprojām ir augsts, un bateriju ražošanā tiek izmantoti toksiski elementi, ka ir bezjēdzīgi runāt par jebkura veida ekoloģiju. Japāņi, kuri praksē plaši izmanto netradicionālos un atjaunojamos enerģijas avotus, nedaudz atšķiras.

Japāņu pieredze

Protams, saules paneļi ir vairāk vai mazāk intensīvitiek izmantoti arī Japānā. Bet pēdējos gados viņi ir atgriezušies praksē ar tūkstošgades vēsturi: uz māju jumtiem ir uzstādītas melnās krāsas cisternas un caurules, kuru ūdens silda saules stari. Ņemot vērā situāciju šajā salas valstī, ietaupījumi ir ievērojami.

Šobrīd analītiķi to jau uzskata2025. gadā saules enerģija aizņems sociāli nozīmīgas pozīcijas vairumā pasaules valstu. Īsāk sakot, netradicionālo enerģijas avotu izmantošanai nākamajos 50-70 gados vajadzētu kļūt milzīgs.

Biogāze

Visas lielākās cilvēku apmetnes no neatminamiem laikiemreizes saskārās ar vienu kopīgu problēmu - atkritumi. Lielas notekūdeņu upes kļuva vēl lielākas, kad cilvēks savainoja liellopus un cūkas un sāka masveidā augt.

Ja atkritumiem vēl nebija tik daudz, viņi varējaizmanto lauku mēslošanai. Bet laikā, kad cūku skaits sāka skaitīt miljonos, bija nepieciešams kaut kā atrisināt problēmu. Fakts ir tāds, ka šīs dzīvnieku sugas fekālijas svaigā formā ir vienkārši toksiskas augiem. Lai tie būtu lietderīgi, jums jāuztur šķidrmēslojums, jāuztraucas un daļēji jāizmanto zāles, lai stabilizētu pH līmeni. Tas ir ļoti dārgs.

Biogāze ir vecākā tendence!

Zinātnieki ātri pamanījaSenās Ķīnas un Indijas pieredze, kur pat pirms mūsu laika cilvēki sāka izmantot metānu, kas iegūts sadzīves atkritumu sabrukšanas rezultātā. Tad tas visbiežāk tika izmantots ēdiena gatavošanai.

Gāzes zudumi bija ļoti lieli, bet vienkāršības dēļMājas darbs trūka. Starp citu, šajās valstīs šos risinājumus aktīvi izmanto līdz šai dienai. Tādējādi biogāzei kā netradicionālam enerģijas avotam ir lielas iespējas, ja mēs risināsim jautājumu, izmantojot modernās tehnoloģijas.

Notekūdeņu attīrīšanas tehnoloģijalopkopības uzņēmumi, kā rezultātā produkcija bija tīrs metāns. Tās attīstības problēma ir tāda, ka šādus uzņēmumus var izveidot tikai reģionos ar attīstītu lopu audzēšanu. Turklāt biogāzes ražošanas palielināšanas iespējas ir mazākas, jo vairāk lauksaimniecības uzņēmumi izmanto antibiotikas un mazgāšanas līdzekļus: pat neliels daudzums no tiem kavē fermentāciju, kā rezultātā visi kūtsmēsli tiek pārklāti ar pelējumu.

Vēja ģeneratori

Atceries Donu Kihotu ar saviem "milziem"? Ideja izmantot vēja enerģiju jau sen atlaists prātus zinātnieku, bet gan tāpēc, ka ļoti drīz viņi atrada izeju: vējdzirnavas sāka regulāri nodrošināt strauji pieaugošo pilsētas iedzīvotāju augstas kvalitātes miltiem.

Protams, kad parādījās pirmie elektriskās strāvas ģeneratori, zinātnieki prātus atkal uztvēra ar tādu pašu ideju. Kā jūs varat nevēlēties izmantot neierobežotu vēja spēku, lai iegūtu brīvu strāvu?

Šī ideja tika ātri īstenotaun tāpēc Japānā, Dānijā, Īrijā un Amerikas Savienotajās Valstīs šobrīd ir daudz teritoriju, kuru piegādi 80% vai vairāk elektroenerģijā veic, izmantojot vējdzirnavas. Mūsdienās ASV un Izraēlā jau ir ducis kompāniju, kas izstrādā un uzstāda vēja ģeneratorus - tas ir ļoti daudzsološs netradicionāls enerģijas avots. Šajā gadījumā "netradicionālo" definīcija nav ļoti piemērota, jo vēja enerģijai ir sena vēsture.

Problēmas viņu gadījumā ir arī pietiekami. Protams, elektrība ir brīva, bet vējdzirnavas atkal ir jāuzstāda tuksneša zona, kur lielāko daļu gadu vējš pūta. Turklāt ražošanas jaudas un jaudīga ģeneratora (ar mastu vairāku desmitu metru augstumā) izmaksas tiek lēstas desmitiem tūkstošu dolāru. Tāpēc ne visas valstis var atļauties "brīvu" elektroenerģiju, kurā ļoti iespējams, ka pašreizējā ražošana ar vēja enerģiju ir diezgan reāla.

Kodolenerģija

Tas ir galvenais daudzu moderno fiziķu sapnis. Darbs termiskās reakcijas ierobežošanā sākās jau 1950. gados, bet līdz šim ekspluatācijas reaktors nav saņemts. Tomēr ziņas no šīm jomām ir diezgan optimistiskas: zinātnieki liek domāt, ka nākamajos 20-30 gados viņi joprojām varēs izveidot operatīvo prototipu.

Starp citu, kāpēc šis zinātnes virziens ir tik svarīgs? Fakts ir tāds, ka tad, kad divi atomi ūdeņraža un hēlija ražo simtiem tūkstošu reižu vairāk enerģijas, nekā tad, ja tā izjuka dažus tūkstošus urāna kodolu! Transurāna elementu krājumi ir lieli, bet tie pakāpeniski iztukšoti. Ja mēs izmantosim ūdeņradi, lai radītu enerģiju, tās rezerves tikai mūsu planētai ilgs simtiem tūkstošu gadu.

Iedomājieties kompaktu reaktoru, kas bezdegvielas uzpildīšana var strādāt jau vairākus gadu desmitus, pilnībā nodrošinot elektroenerģiju milzīgai svešzemju bāzei! Saplūšana alternatīviem enerģijas avotiem - tas ir praktisks iespēja visai cilvēcei, dodot iespēju uzsākt plašu kosmosa izpēti.

Diemžēl tehnoloģijās ir daudz nepilnību. Pirmkārt, joprojām nav neviena darba prototipa, un sasniegumi šajā virzienā bija ļoti, ļoti sen. Kopš tā laika maz ir dzirdēts par reāliem panākumiem.

Otrkārt, kad veidojas vieglu kodolu saplūšanamilzīgs daudzums gaismas neitroniem. Pat aptuveniem aprēķiniem liecina, ka elementi reaktora tikai piecus gadus, kļuvuši tik radioaktīvie ka viņu materiāli tiks iznīcināti, pilnīgi deģenerējusies. Īsāk sakot, šī tehnoloģija ir ļoti nepilnīgs, taču tās izredzes joprojām ir neskaidri. Tomēr pat tad, ja tā ir taisnība, vismaz aptuvenu aprēķinu, šī neparastā alternatīvās enerģijas avots, protams, var kļūt par īstu pestīšanu visai mūsu civilizācijas.

Plūdmaiņas stacijas

Visu pasaules tautu mītos un leģendās var atrastdaudz piemin tos dievišķos spēkus, kas vada straumi un plūsmu. Milzīgs spēks iedvesmoja cilvēku, kas spēj vadīt šādas ūdens masas.

Protams, atkal attīstoties rūpniecības cilvēkiemViņi pagriezās pret acīm uz plūdmaiņu enerģiju, kas ļāva izveidot spēkstacijas, kas daudzējādā ziņā atkārtoja jau sen izmēģinātu un labi pārbaudītu hidroelektrostaciju idejas. Priekšrocības - lēta enerģija, pilnīga kaitīgo atkritumu neesamība un zemes applūšanas nepieciešamība, piemēram, hidroelektrostaciju gadījumā. Trūkums ir augstās celtniecības izmaksas.

Secinājumi

Tā rezultātā var teikt, ka tas ir netradicionālsatjaunojamie enerģijas avoti var nodrošināt aptuveni 70% cilvēces ar lētu un tīru elektroenerģiju, bet to masveida izmantošanai ir nepieciešams samazināt tehnoloģiju izmaksas.

</ p>