Будућност енергетике: реалност и фантазија. Алтернативни извори енергије

Није тајна да се средства искористе за човечанство данас је свакако више од своје будуће производње и употребе може довести не само до енергије, али и на природне катастрофе. Традиционално се користи за човечанство ресурса - угља, гаса и нафте - завршава након неколико деценија, и мере се морају предузети сада, у нашем времену. Наравно, можемо се надати да ћемо поново наћи неки богати депозит, као и у првој половини прошлог века, али научници верују више да се такве велике наслаге. Али, у сваком случају, чак и откривање нових поља ће само одложити неизбежно морају пронаћи начине за производњу алтернативне енергије, и прелазак на обновљиве изворе као што су ветар, соларне, геотермалне енергије, водотока, итд, и поред тога је неопходно да се настави развој технологија за уштеду енергије.

У овом чланку ћемо погледати неке од највише обећава, по мишљењу модерних научника, идеје на којима се гради будућност енергије.

соларне станице

Људи су дуго размишљали о томе да ли је могуће користити сунчеву енергију на земљи. При сунчевом светлу загревана водом и осушен одеће грнчарије пре слања у пећницу, међутим, ове методе не могу назвати ефикасним. Први техничка средства, која претварају сунчеву енергију појавио у 18. веку. Француски научник Буфон, искуство је показало, у којој је успео уз помоћ великог конкавне огледало у јасном времену да запали суву дрво са удаљености од око 70 метара. Његов сународник, чувени научник Лавоазје, примјењују сочива да се концентришу сунчеву енергију, ау Енглеској створио лентицулар чашу да фокусира сунчеве зраке отопљену гвожђа у само неколико минута.

Природњака спровела многе експерименте који је доказао да је коришћење соларне енергије на Земљи могуће. Међутим, соларна ћелија која би претворила соларну енергију у механичку енергију, појавио релативно недавно, 1953. године. Настала је од стране научника из америчког Националног Аероспаце агенције. Већ у 1959. први употребио соларни панел за опремање простора сателит.

Можда чак и тада, схвативши да такве батерије у простору много ефикасније, научници су дошли на идеју да ствара простор соларних постројења, јер за сат времена на сунцу да створи онолико енергије колико читавог човечанства потроши за годину, па зашто га не користите? Шта ће бити будућност соларне енергије?

С једне стране, чини се да је идеална употреба соларне енергије. Међутим, трошкови огромног простора соларне је веома висок, и штавише, то је начин да се раде. Током времена, као нове технологије за испоруку робе ће бити стављен у простор, као и нових материјала, примена оваквог пројекта би била могућа, али можемо да користимо само релативно мали панела на површини планете. Многи ће рећи да је то лоше. Да, могуће је у приватној кући, али за напајање великих градова, односно, мора бити скуп соларних панела, технологија која ће их ефикаснијим.

Економска страна питања је такође присутан: сваки буџет ће патити ако ће имати задатак да преведе цео град (или земљу) на соларних панела. Чини се да би могао бити потребна урбаних становника плаћају одређену суму за обнову, али у том случају неће бити срећан, јер ако су људи спремни да иду на такве трошкове, они би то већ сами урадили: способност да купи соларни панел је на све.

Што се тиче соларне енергије постоји још један парадокс: трошкови производње. Сунчева енергија директно у електричне Транслатион - Не најефикаснији ствар. Још увек није нашао бољи начин него да искористи сунчеве зраке за загревање воде, који се претвара у пару која заузврат вози динамо. У овом случају, губитак енергије је минимална. Човечанство жели да користи "зелених" соларних панела и соларних станицу, да бисте сачували ресурси на терену, али за овај пројекат ће захтевати велику количину истих извора, као и "не-еколошку" енергију. На пример, соларна електрана са површином од око два квадратна километра је недавно изграђен у Француској. Цена изградње је око 110 милиона евра, не укључујући трошкове рада. Уз све ово треба имати у виду да је живот ових механизама је око 25 година.

ветар

Енергија ветра - користе и људи од давнина, најједноставнији пример је пловидба и ветрењача. Ветрењаче користе данас, посебно су ефикасни у областима са сталним ветровима, као што је на обали. Научници су стално изнео идеје о томе како да модернизује постојеће алате за претварање енергије ветра, један од њих - у виду плутајућих ветротурбина турбина. Због константног ротације су могли да "виси" у ваздуху у неколико стотина метара од земље, где је ветар је јак и константан. То би помогло у електрификацији руралних подручја, где је немогуће користити конвенционалне турбине на ветар. Поред тога, ови плутајући турбине ће бити опремљен интернет модула са којима ће се вршити како би се осигурало људима приступ Ворлд Виде Веб.

Плиме и таласи

Бум у соларну и енергију вјетра постепено одвија, и привукла је интересовање истраживача је још једна природна енергија. Више обећава да користи таласе. Већ, ово питање је било око стотинак компанија широм света, а постоји неколико пројеката који су демонстрирали ефикасност ове методе производње електричне енергије. Предност над соларне енергије је да је губитак у преводу једне енергије у другу су минималне: велика плима окреће турбину, која производи струју.

Је "Ролек" - идеја сет на дну океана шарке преклопа, који ће снабдевати водом до обале, претварајући једноставну хидро турбине. Само једна таква инсталација може да обезбеди струју за малу комшилуку.

Већ у Аустралији су успешно користили плиме: у граду Перту десалинизацију инсталиран раде на ову врсту енергије. Њихов рад омогућава свеже воде око пола милиона људи. Природна енергија и индустрија такође се могу комбиновати у сектору производње енергије.

Употреба плиме енергије је нешто другачији од технологије која се користи да видимо у река хидроелектрана. ХЕ често штетне по животну средину: околина поплављено, уништени екосистем, али биљке које користе таласи, у том погледу, много сигурније.

људска енергија

Један од најважнијих фантастично употребе пројекти енергетске живим људима можете позивати на нашој листи. Звучи диван и још више застрашујуће, али не све то страшно. Научници негује идеју како да користи механичку енергију покрета. То је у овим пројектима на микроелектронику и нанотехнологије са ниском потрошњом енергије. Иако звучи као утопија, не постоји стварни развој, али идеја је веома занимљива и не оставља умове научника. Слажем се, уређај ће бити врло згодно, да се као сат са аутоматским подзаводкои ће се наплаћивати од чињенице да сензора склопа прста, или на таблету или се само виси у торби кад хода. А да не спомињемо одећу, која је испуњена различитим Мицродевицес, може претворити у електричну енергију енергију људског кретања.

У Берклију, у Лавренце лабораторији, на пример, научници су покушали да оживи идеју да користе вирусе да изврши притисак на енергетске конверзију у електричну енергију. Мала механизми раде на предлогу, јер постоје, међутим, ипак проток такве технологије није постављен. Да, глобална енергетска криза на овај начин не избори: Колико људи ће морати да "педала" да успе целу биљку? Али, као једна од мера које се користе у комплексу, теорија је сасвим могућа.

Посебно ми се свиђа технологије да буде ефикасна у тешко доступним местима, у поларним станицама, у планинама и шуми, међу путницима и туристима који не увек имају могућност да наплати свој гаџет, али остајем у контакту је важно, поготово ако је група била у критичној ситуацији. Колико ствари могу се спречити уколико људи су увек били поуздан комуникациони уређај који је независан "из зида."

Водоник горива ћелија

Можда, сваки власник аутомобила, гледајући у светлости износу од бензина приближава нули, постоји идеја о томе како би било сјајно када је аутомобил ради на воду. Али сада његови атоми пао у видокругу научника као прави енергетских објеката. Чињеница да честице водоника - најраспрострањенији гас у свемиру - садржи велику количину енергије. Осим тога, мотор гори гас са практично нема споредних производа, што је, добијамо веома еколошки горива.

Водоник се терети са неким модулима ИСС и поласци, али на Земљи постоји углавном у облику једињења као што је вода. Током осамдесетих у Русији су у развоју авиона који користе водоник као гориво, ове технологије се чак користе у пракси, и експериментални модели су показали ефикасним. Када се водоник издвојен, је премештена у посебан горивне ћелије, струја може бити генерисана директно. То није енергија будућности већ реалност. Ови аутомобили су већ произведени и прилично велике количине. Компанија Хонда како би се нагласила универзалност извора енергије и аутомобила уопште, спровео експеримент у коме је машина повезана на електричну кућну мрежу, али не у циљу да се напуни. Возило може да обезбеди струју приватну кућу у року од неколико дана, или прође без досипања горива скоро пет стотина километара.

Једина мана овог извора енергије у овом тренутку - то је релативно висока цена такве Ецо-фриендли аутомобиле, и наравно, релативно мали број водоника бензинским станицама, али у многим земљама су већ планирали њихову изградњу. На пример, Немачка је већ план да се инсталира стотину бензинских пумпи до 2017. године.

топлоте у земљи

Конверзија топлотне енергије у електричну енергију - је суштина геотермалне енергије. У неким земљама у којима је тешко користити у другим индустријама, користи се веома широко. На пример, на Филипинима 27% свих електричне енергије пада на геотермалне електране, а на Исланду бројка је око 30%. Суштина ове методе производње енергије је прилично једноставна, механизам је сличан једноставан парне машине. Пре него што је потребно наводни "језеро" Магма да буши рупу кроз коју се упумпава воду. Након контакта са водом сјај магме одмах претворен у пару. Извире у којој увија механичке турбине, чиме се ствара струју.

Геотермална енергија будућности је да се пронађе велики "свод" од магме. На пример, у наведеном Исланду успели: неописиву магме делић секунде свега претворио је закачано воде у пару температури од око 450 степени Целзијуса, што је апсолутни рекорд. Таква паре високог притиска је у стању да побољша ефикасност неколико пута геотермална станица, она може постати подстицај за развој геотермалне енергије широм света, посебно у областима препуну вулкана и термалних извора.

Коришћење нуклеарног отпада

Нуклеарна енергија, у то време, створио гнев. То није било све до све док људи не схватају у потпуности опасност од енергетике. Несреће су могући, од сличних случајева нико није имун, али су веома ретки, али радиоактивни отпад се појави стабилан и, до недавно, научници нису могли да реше овај проблем. Чињеница да су шипке уранијума - традиционални "гориво" нуклеарна сила може да се користи само 5%. Након развоја овог малог дела читавог језгра је послат на "отпатке".

Претходно користили технику којом су шипке уроњен у воду, што успорава неутрона, уз одржавање стабилне реакције. Сада уместо воде почели да користе течност натријума. Ова замена вам не само да користи цео обим уранијума, али и обрађују десетине хиљада тона радиоактивног отпада.

Ослободити планету од нуклеарне енергије отпада је важно, али постоји један ", али" у самој технологији. Уран се односи на средства и резерве у свету су ограничене. Ако цела планета превести искључиво на енергију потиче од нуклеарне енергије (на пример, у САД нуклеарне електране производе само 20% од укупне потрошње електричне енергије), резерве уранијума ће бити исцрпљен прилично брзо, и то поново ће довести човечанство до прага енергетске кризе, тако да је нуклеарна енергија , иако модернизована, само привремена мера.

биљно уље

Чак и Хенри Форд, стварајући "Модел Т", процењује да ће морати да раде на биогорива. Међутим, док нови нафтна поља су откривени, а потреба за алтернативним изворима енергије је нестао за неколико деценија, али је сада поново.

Током протеклих петнаест година, употреба биљних горива, попут етанола и биодизела, вишеструко увећана. Они се користе као независних извора напајања, а као додатак бензину. Пре извесног времена, наде су монтирају на посебан проса култури, познат као "уљане репице". Потпуно је непогодан као храна за било људи или животиња, али има висок садржај уља. Уље и челика производњу "биодизел". Али ова култура заузима превише простора, ако покушате да га расти довољно дуго да обезбеди гориво за бар део планете.

Сада научници говоре о коришћењу алге. Њихов садржај уља од око 50%, што ће такође лако издвојити уље, и отпадом може се конвертовати у ђубриво на основу којих ће расти нови алге. Идеја се сматра интересантно, али његова одрживост још увек није доказано да је објављивање успешних експеримената у овој области још увек нису објављена.

нуклеарна фузија

Будућност светска сила, према савременим научницима, није могуће без технологије фузије. То је, у овом тренутку, највише обећава развој, која је већ уложила милијарде долара.

У нуклеарним електранама искористи енергетски поделу. То је опасно, јер постоји опасност од неконтролисаног реакције која уништава реактор, и да ће довести до ослобађања великих количина радиоактивних материја: можда сећа несреће у Чернобилу нуклеарне електране.

У Реакције термонуклеарне фузије, име имплицира, користи енергију ослобађа на атомима ушћу. Као резултат тога, за разлику од нуклеарне фисије, није формиран никакав радиоактивни отпад.

Главни проблем је да добијени фузиони је супстанца која има тако високу температуру, која може да уништи цео реактор.

Ова енергија будућности - реалност. А машта је на свом месту у овом тренутку у Француској је већ почела изградњу реактора. Неколико милијарди долара уложено у пилот пројекат, који је финансиран од стране једног броја земаља, међу којима, поред ЕУ, укључује Кину, Јапан, САД, Русија и друге. У почетку, први експерименти већ планирано да почне у 2016. години, али прорачуни су показали да је буџет премали (уместо 5 милијарди је 19), а лансирање је померен за још 9 година. Можда ћемо видети за неколико година, која је способна да фузије енергије.

Проблеми садашњих и будућих могућности

Не само научници, али и писци научне фантастике, дају доста идеја за реализацију будућности у енергију, али сви се слажу у технологији која до сада ниједна од опција не може да произведе пуну подршку свих потреба наше цивилизације. На пример, ако сви аутомобили у САД ће возити биогориво Цанола поља су засађене површине једнак половини целе земље, не узимајући у обзир чињеницу да је земљиште погодно за узгој у Сједињеним Америчким Државама нису толико.
Штавише, сада све методе производње алтернативне енергије - путеви. Можда сваки од обичних градских становника, слажем се да је важно да се користе чисте, обновљиве изворе, али не и када дају глас за трошкове такве транзиције у овом тренутку. Научници још увек има много посла у овој области. Нова открића, нови материјали, нове идеје - све ово ће помоћи човечанство успешно носи са својом кризом дуга-ресурса.

Решите проблеме енергије на планети може само свеобухватним мерама. У неким областима, то је више прикладан за кориштење производњу енергије из ветра, негде - соларних панела, и тако даље. Али, можда је главни фактор је да смањи потрошњу енергије уопште и стварање технологије за уштеду енергије. Свака особа треба да схвате да је одговорно за планету, и свако треба да поставимо питање: "Какав енергије да изаберу за будућност"
Пре него што другим изворима, сви морају да схвате да је то заиста неопходно. Само свеобухватан приступ ће бити у стању да реши проблем енергије.