Tavatu energiaallikas ja selle rakendamine

Kaasaegses maailmas on piisavalt probleeme. Hoolimata teaduslike fantastika kirjanike prognoosidest ei ole inimesed võinud nälja võita ja nakkushaigused endiselt kujutavad endast surelikku ohtu Maa elanike elule ja tervisele. Kuid peamine probleem on ressursside ammendumine, mis annavad meie tsivilisatsiooni energiale. Uus turustamatu energiaallikas võib saada müügikohaks. Mida see mõiste tähendab?

Mis see on?

Lihtsamalt öeldes on tavatu energiaallikas selle saamine, mida ei kasutata kaubanduslikult, on eksperimentaalne ja valmistub lihtsalt kogu maailmas laialdasemaks kasutamiseks. Kuid energia saamise meetodite peamine eripära on nende täielik keskkonnaohutus ja taastuvus.

Nende hulka võivad kuuluda tuuleelektrijaamad, päikesepaneelid ja loodete energiat kasutavad elektrijaamad. Lisaks võivad sama klassid hõlmata ka biogaasirajatisi, samuti termotuumasünteesi rajatisi loovaid paljutõotavaid projekte (kuigi väga venitatud).

Päikeseenergia

Seda ebatavalist energiaallikat saab väga suhteliselt nimetada "tavatuks". Põhjuseks on ainult see, et praegu ei ole päikeseenergia kasutamine Maal väga arenenud: atmosfääri reostus mõjutab ja fotoelemendid maksavad endiselt väga palju. Kosmos on teine asi. Päikesepatareid on saadaval kõigil kosmosesõidukitel ja pakuvad oma seadmetele tasuta energiat.

Ei ole vaja eeldada, et see "ebatavaline" energiaallikas on meelitanud inimeste tähelepanu ainult meie ajahetkel. Päike on muistsetest aegadest vaba kuumuseallikas. Kuigi Sumeri tsivilisatsioon kasutas majapidamiste katuseid, kus vesi kuumade suvepäevadel kuumutatakse.

Põhimõtteliselt on olukord alates sellest ajast muutunud vähe: nad arendavad energiasektorit tõhusalt ainult nendes riikides, kus on kõrbes ja kuumad piirkonnad. Nii saab enamik USAs Iisraelis ja Californias päikeseelemente toodetud energiat. Selle meetodi eelised on piisavad: tänapäevased fotoelemendid on suurendanud efektiivsust, nii et igal aastal saab maailm toota üha enam absoluutselt puhast ja ohutut energiat.

Kahjuks on tehnoloogia hind (nagu oleme juba öelnud) endiselt kõrge ja patareide tootmisel kasutatakse nii mürgiseid elemente, et öelda pole mingit kasu öelda. Jaapanlased, kes praktikas kasutavad laialdaselt ebatraditsioonilisi ja taastuvaid energiaallikaid, on mõnevõrra erinevad.

Jaapani kogemus

Muidugi kasutatakse Jaapanis enam-vähem intensiivselt päikesepaneele. Kuid viimastel aastatel on nad tuhandeaastase ajalooga tagasi pöördunud: maja katustel on paigaldatud musta värvi mahutid ja torud, mille vesi kuumutatakse päikese kiirtega. Arvestades selle saareriigi energiasituatsiooni, on säästud märkimisväärsed.

Analüütikud leiavad, et 2025. aastaks võtab päikeseenergia enamikus maailma riikides ühiskondlikult olulisi positsioone. Lühidalt öeldes peaks mittetraditsiooniliste energiaallikate kasutamine järgmise 50-70 aasta jooksul muutuma märkimisväärseks.

Biogaas

Kõigist suurtest inimestest on ammusest ajast alates tekkinud üks ühine probleem - jäätmed. Terve kanalisatsiooni jõed muutusid veelgi suuremaks, kui inimene tõrjub veiseid ja sigu ning hakkas seda massiliselt kasvama.

Kui jäätmeid ei olnud veel nii palju, võib neid kasutada väetiste väetamiseks. Aga ajal, mil sigade arv hakkas arvama miljonites, oli vaja kuidagi probleemi lahendada. Asjaolu, et selle loomaliigi väljaheited värske kujul on lihtsalt mürgised taimedele. Selleks, et muuta need kasulikuks, peate vastu pidama läga, auritama seda ja osaliselt kasutama ravimeid, et stabiliseerida pH taset. See on väga kallis.

Biogaas on vanim trend!

Teadlased viitasid kiiresti Ancient Hiina ja India kogemustele, kus isegi enne meie aega hakkasime kasutama metaani, mis on saadud olmejäätmete lagunemisest. Seejärel kasutati seda kõige sagedamini toiduvalmistamiseks.

Gaasi kaotus oli väga kõrge, kuid kodumajapidamistööde lihtsustamiseks piisas. Muide, nendes riikides kasutatakse selliseid lahendusi tänapäeval aktiivselt. Seega on biogaas kui tavatu energiaallikas suurepärased väljavaated, kui me läheneme sellele küsimusele kaasaegsete tehnoloogiate abil.

Pakuti veisekasvatusettevõtete kanalisatsiooni töötlemise tehnoloogiat, mille tulemusena saadi puhta metaani. Selle arenguprobleemiks on see, et selliseid ettevõtteid on võimalik luua ainult arenenud karjakasvatuspiirkondades. Lisaks sellele on biogaasi tootmise suurendamise väljavaated madalamad, seda rohkem põllumajandustootjaid kasutavad antibiootikume ja detergente: isegi väike kogus neist pärsib käärimist, mille tulemusena kogu sõnnik on kaetud hallitusega.

Tuulegeneraatorid

Mäletad Don Quijotti oma "hiiglastega"? Tuulejõu kasutamise idee on juba pikka aega teadlaste meelest mures, ja nii kiiresti kui nad leidsid väljapääsu: tuulegeneraatorid hakkasid pakkuma kiiresti kasvavat linnaelanikkonda esimese klassi jahu.

Muidugi, kui ilmnesid esimesed elektrivoolu generaatorid, sai teadlaste mõte jälle sama idee. Kuidas sa ei soovi kasutada tuule piiramatut jõudu vaba voolu saamiseks?

Seda ideed rakendati kiiresti ja seetõttu Jaapanis, Taanis, Iirimaal ja Ameerika Ühendriikides on tänapäeval palju tuulegeneraatoritega elektrienergiat 80 protsenti või rohkem. Tänases USAs ja Iisraelis on juba tuhandeid ettevõtteid, kes arendavad ja paigaldavad tuulegeneraatorid - see on väga paljutõotav ebatraditsiooniline energiaallikas. Mõiste "ebatavaline" siin ei ole väga sobiv, sest tuuleenergial on pikk ajalugu.

Probleemid nende puhul on piisavad. Muidugi saab elektrit tasuta, aga tuulegeneraatorite paigaldamiseks peate taas saarmaastikku, kus tuul puhub enamiku aastast. Lisaks sellele on võimsate generaatorite (mille masti kõrgus on mitu kümmet meetrit) tootmis- ja paigalduskulud hinnanguliselt kümned tuhanded dollarid. Sellepärast ei saa kõik riigid endale lubada "tasuta" elektrit, kus tuuleenergia praeguse põlvkonna võimalus on üsna tõeline.

Termotuumasüntees

See on paljud kaasaegsed füüsikud. Termotuumareaktsiooni piiramine algas 20. sajandi 50. aastatel, kuid siiani ei ole reaktorit kätte saanud. Kuid uudised nendest esikülgedest on üsna optimistlikud: teadlased viitavad sellele, et järgmise 20-30 aasta jooksul suudavad nad ikkagi luua operatiivset prototüüpi.

Muide, miks on see teaduse suund nii tähtis? Fakt on see, et kui kaks vesiniku- või heeliumi aatomit ühinevad, moodustatakse sadu tuhandeid kordi rohkem energiat kui siis, kui mitu tuhat uraani tuuma lagunevad! Transuraani elementide varud on suured, kuid need on järk-järgult kahanenud. Kui energiat genereerides kasutame vesinikku, jääb selle reserveerimine ainult meie planeedil sadadele tuhandeid aastaid.

Kujutage ette kompaktset reaktorit, mis võib töötada kümneid aastaid ilma kütuseta, andes elektrit tohutu võõraste baasil! Termotuumatuurne tavatu energiaallikas on kogu inimese jaoks praktiline võimalus, mis võimaldab alustada kosmose laialdast arengut.

Kahjuks on tehnoloogias palju puudusi. Esiteks ei ole ikka veel ühtegi töötavat prototüüpi ning selle suuna läbimurdeid oli väga, väga kaua aega tagasi. Sellest ajast alates vähe on kuulda tõelistest edusammudest.

Teiseks, kergete tuumade liitmine tekitab tohutut hulka kergeid neutroneid. Isegi töötlemata arvutused näitavad, et reaktori elemendid on vaid viie aasta jooksul muutunud nii radioaktiivseks, et nende materjalid hakkavad halvenema, täielikult degenereeruvad. Ühesõnaga on see tehnoloogia äärmiselt puudulik ja selle väljavaated on endiselt ebamäärased. Kuid isegi kui vähemalt karmid arvutused on tõesed, saab see tavatu alternatiivne energiaallikas kindlasti kogu meie tsivilisatsiooni jaoks tõeliseks päästmiseks.

Tõusulaevade jaamad

Maailma rahvaste müütides ja legendides leiate palju viiteid neile jumalikele jõududele, mis suunavad löögi ja voolu. Inimest inspireeris tohutu jõud, mis võib niisuguseid vee massi liikuda.

Loomulikult pöördusid tööstuse arenguga taas oma seisukohad loodete energia vastu, mis võimaldas luua elektrijaamu, mis paljudes aspektides kordasid pikaajaliste ja hästi tõestatud hüdroelektrijaamade ideid. Eelised - hüdroelektrijaamade puhul on tegemist odavate energiaallikatega, kahjulike jäätmete täielik puudumine ja maa üleujutuste vajadus. Puuduseks on ehituse kõrge hind.

Järeldused

Selle tulemusena võib öelda, et mittetraditsiooniliste taastuvate energiaallikatega saab ligikaudu 70% inimestest odavast ja puhast elektrit, kuid nende masstootmiseks on vaja vähendada tehnoloogia kulusid.